Metodos de Explotacion de Minas a Cielo Abierto

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UNIVERSIDAD AUTONOMA DEL ESTADO DE HIDALGO SISTEMAS DE EXPLOTACION EXPLOTACION DE MINAS A CIELO ABIERTO Ingenieria Minero -Metalurgica JUAN MARTIN MODESTO TORRES MANUEL ALEJANDRO GUERRERO FLORES Universidad Autónoma del Estado De Hidalgo Ingeniero Minero - Metalúrgico Pachuca Hgo. , 13 de Noviembre del 2012

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UNIVERSIDAD AUTONOMA DEL ESTADO DE HIDALGO

SISTEMAS DE EXPLOTACION

EXPLOTACION DE MINAS A CIELO ABIERTO

Ingenieria Minero -Metalurgica

JUAN MARTIN MODESTO TORRESMANUEL ALEJANDRO GUERRERO FLORES

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DESCAPOTE

LIMPIEZA Y DESCAPOTE

P r e v i a m e n t e a l a l o c a l i z a c i oacute n y e l r e p l a n t e o s e e f e c t u a r aacute l a l i m p i e z a y emparejamiento del terreno en general y en especial de la zona de trazado En esta partida se incluye los desmontes relleno de hondonadas existentes en el terreno como la rectificacioacuten o desviacioacuten de cauces de agua etc

El Contratista ejecutaraacute estos trabajos incluyendo la corta y destronque de los aacuterboles arbustos y raiacuteces solo de aquellos que queden dentro del trazado de los edificios previa aprobacioacuten del arquitecto o constructor en su defecto El resto de los aacuterboles se cuidaraacuten y protegeraacuten adecuadamente durante todo el tiempo que duren las faenas En toda obra antes de iniciar los trabajos de construccioacuten el terreno se despoja de capa vege ta l escombros res iduos y demaacutes cuerpos que per jud iquen y obs tacu l i cen con la f i na l idad de ev i ta r la con taminac ioacuten de l mate r ia l de construccioacuten que se utilizaran en la obra obteniendo un aacuterea de trabajo limpia y lista para iniciar la construccioacuten

El descapote vinculado con la nivelacioacuten nos indicaraacute de acuerdo con el espesor de la capa por retirar la cantidad en volumen de material que seraacute trabajado

Generalmente para la zona regional que nosotros tratamos los descapotes sea jus ta raacuten p r inc ipa lmente a re t i ra r la capa vege ta l o capa o rgaacuten ica sue lo de cultivo limoso que no da caracteriacutesticas de estabilidad en el suelo para conforma runa estructura y por lo tanto se deberaacute descapotar es decir retirar En este proyecto seraacute necesario el descapote o retiro de la capa orgaacutenica en determinadas aacutereas y de suelos de poca estabilidad Esta capa posee un espesor de 22 cm

Seraacute removido de forma manual utilizando machetes picas palas y carretilla Comprende los trabajos preliminares tendientes a al preparacioacuten de

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terreno para la explanacioacuten y adecuacioacuten de la zona demarcada en los planos o indicada por el interventor Consiste en limpiar y despejar el aacuterea de los aacuterboles arbustos (si es necesario se solicita los permisos ante las entidades competentes) y todos los materiales extrantildeos que obstaculicen las labores posteriores transportaacutendolos a los s i t i os aprobados por e l i n te rven to r y tomando las med idas de segur idad adecuadas para proteger las zonas vecinas L o s m a t e r i a l e s r e s u l t a n t e s d e l a s a c t i v i d a d e s a n t e r i o r e s q u e p u e d a n s e r utilizables para otros fines seraacuten de la propiedad de la Entidad y no podraacuten ser retirados sin la autorizacioacuten escrita del interventor Medida el descapote se mediraacute en metros cuadrados medio sobre la proyeccioacuten horizontal de la zona demarcada y su precio incluye todos los costos directos e indirectos del contratista necesarios para hacer entrega de la obra a satisfaccioacuten de la interventora Forma de pagos se realizaran por metro cuadrado de descapote el precio unitario incluiraacute el cargue transporte y descargue del material proveniente del descapote hasta botadero Estos trabajos se ejecutaran de conformidad con los detalles mostrados en los planos o por el interventor utilizando el equipo apropiado para ello

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MEacuteTODOS DE EXPLOTACIOacuteN

El disentildeo de una mina tiene muacuteltiples facetas y objetivos entre los que cabe destacar la seleccioacuten del meacutetodo de explotacioacuten el dimensionamiento geomeacutetrico de la mina la determinacioacuten del ritmoanual de produccioacuten y la ley de corte la secuencia de extraccioacuten etc En el pasado la seleccioacuten de un meacutetodo minero para explotar un yacimiento nuevo se basaba en la revisioacutende las teacutecnicas aplicadas en otras minas y en las experiencias conseguidas sobre depoacutesitos similares dentro de un entorno proacuteximo Actualmente como las inversiones de capital que se precisan para abrir una nueva mina o para cambiar el meacutetodo de explotacioacuten existente son muy elevadas y la influencia que estos tienen sobre los costes de extraccioacuten son muy importantes es necesario que dicho proceso de seleccioacuten responda a un anaacutelisis sistemaacutetico y globalde todos los paraacutemetros especiacuteficos del yacimiento geometriacutea del depoacutesito y distribucioacuten de leyespropiedades geomecaacutenicas del mineral y rocas encajantes factores econoacutemicos limitacionesambientales condiciones sociales etc

La variabilidad de esos paraacutemetros y las dificultades de cuantificacioacuten total de los mismos han impedido el desarrollo de regias riacutegidas y esquemas precisos de explotacioacuten aplicables a cada yacimiento particular

No obstante los avances logrados en las diferentes ramas de la ciencia y la tecnologiacutea durante las uacuteltimas deacutecadas han permitido establecer unos meacutetodos generales de explotacioacuten y unos procesos numeacutericos de seleccioacuten vaacutelidos durante la etapa de estudio deviabilidad de un proyecto

Tan importante o maacutes que el meacutetodo minero y en ocasiones ligado con el mismo se encuentran la

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determinacioacuten del ritmo de produccioacuten anual y la ley de corte Su incidencia sobre la economiacutea delproyecto es muy grande ya que por ejemplo la ley de corte afecta directamente al volumen total de reservas explotables a la ley media del mineral y en las minasa cielo abierto al ratio esteacuteril mineral y por otro lado el segundo paraacutemetro de disentildeo que es la capacidad de produccioacuten si es muy pequentildea no permite las economiacuteas de escala y da lugar a que los ingresos se consigan de forma muy lenta y si el ritmo de explotacioacuten es intenso conlleva una inversioacuten inicial muy alta que puede llegar a no recuperarse durante la reducida vida de la minaPor todo lo indicado esta etapa teacutecnica de estudio y seleccioacuten del meacutetodo dentro del desarrollo de un proyecto minero es de suma importancia ya que condicionaraacute los resultados econoacutemicos futuros

Tipos de yacimientos y meacutetodos de explotacioacuten aplicados

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MEacuteTODOS MINEROS Y SISTEMAS DE EXPLOTACIOacuteN

Por las loacutegicas y naturales diferencias que imponen sus caracteriacutesticas estructurales y sus aplicaciones se pueden varias clases de materiales que daraacuten lugar a una primera seleccioacuten de los submeacutetodos claacutesicos de la mineriacutea a cielo abierto (MCA)

CortasTransferenciaDescubiertasTerrazasContornoCanterasGraverasMineriacutea hidraacuteulicaLixiviacioacutenEspeciales o mixtos

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CORTAS

En yacimientos masivos o de capas inclinadas la explotacioacuten se lleva a cabo tridimensionalmente por banqueo descendente con secciones verticales en forma troncocoacutenica

Estos meacutetodos son los tradicionales de la mineriacutea metaacutelica y se adaptaron en las uacuteltimas deacutecadas a los yacimientos de carboacuten introduciendo algunas modificaciones

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Esquema de una corta minera

La extraccioacuten en cada nivel se realiza en un banco con uno o varios tajos Debe existir un desfase entre bancos a fin de disponer de unas plataformas de trabajo miacutenimas para que operen los equipos a su maacuteximo rendimiento y en condiciones de seguridad

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Las pistas de transporte se adaptan a los taludes finales o en actividad permitiendo el acceso a diferentes cotas

La profundidad de estas explotaciones suele ser grande llegaacutendose en algunos casos a superar los 300 m Salvo en los yacimientos con una gran corrida como sucede con los de carboacuten las posibilidades de relleno de hueco con los propios esteacuteriles son escasas Por ello es siempre necesario crear depoacutesitos exteriores para albergar esos materiales

La vida de estas explotaciones suele ser grande por lo general superior a los 15 o 20 antildeos al menos en la mineriacutea metaacutelica existiendo algunas explotaciones bien conocidas que han trabajado durante maacutes de un sigloEn cuanto a las cortas de carboacuten cuya apertura tuvo lugar en la mayoriacutea de los casos a mediados de los antildeos 70 suele ser viable la transferencia de los esteacuteriles a los huecos creados pues los yacimientos son como ya se ha indicado alargaos y una vez alcanzada la fase de hueco inicial en un extremo del depoacutesito es factible efectuar el autorrelleno

PROCESO Y OPERACIOacuteN El proceso baacutesico para realizar una corta convencional consiste en la apertura de unos bancos sucesivos para la creacioacuten de un hueco o excavacioacuten que descubra el mineral tras el movimiento del esteacuteril hacia los vertederos interiores o exteriores mediante la ejecucioacuten de unos barrenos en los que se coloca una carga de explosivos para lograr la fragmentacioacuten de la roca en tamantildeos manipulables por la maquina de carga que puede ser una excavadora o una pala que lo coloca sobre una unidad de transporte como volquetes vagones de ferrocarril o cintas transportadoras en cuyo caso puede ser requerida una trituracioacuten en la mina para lograr el tamantildeo maacutes adecuado que lo llevan hasta la planta de proceso si fuera mineral o al vertedero si fuera esteacuteril La extraccioacuten en cada nivel se realiza en un banco con uno o varios tajos Debe existir un desfase entre bancos a fin de disponer de unas plataformas de trabajo miacutenimas para que operen los equipos a su maacuteximo rendimiento y en condiciones de seguridad Las pistas de transporte se adaptan a los taludes finales o en actividad permitiendo el acceso a diferentes cotas El ataque al mineral se realiza de techo a muro como en cualquier otro meacutetodo pero maacutes particularmente en las minas de carboacuten En estas explotaciones se suele disponer de bancos en esteacuteril de mayor altura que en el mineral pues en estos uacuteltimos tal dimensioacuten estaacute limitada por el alcance de los equipos de limpieza y por la necesidad de evitar los derrabes y por ende el ensuciamiento del carboacuten cuando se supera la altura criacutetica de los frentes descubiertos

VENTAJAS DE LAS MINAS A CIELO ABIERTO

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1 Mejor recuperacioacuten del volumen de mineral explotable2 Planificacioacuten maacutes flexible a medida que progresa el tajo3 Los niveles de riesgo en el trabajo disminuyen4 La mecanizacioacuten no tiene limite en cuanto a dimensiones de los equipos5 El esfuerzo fiacutesico de los trabajadores es menor6 La productividad es maacutes alta7 Los tonelajes por cada voladura son mucho mayores8 Los problemas de ventilacioacuten praacutecticamente no existen9 Los costes por tonelada movida son maacutes bajos DESVENTAJAS DE LA MINA A CIELO ABIERTO 1 Las inversiones en equipos son cuantiosas y las cargas financieras son altas2 El equipo es maacutes sofisticado y necesita una mano de obra maacutes calificada3 Los agentes atmosfeacutericos naturales tienen un fuerte impacto (lluvia nieve niebla)4 Los frentes de trabajo deben estar mejor organizados5 Se generan importantes impactos en el entorno que deben ser corregidos por medio de una restauracioacuten a veces onerosa

SECUENCIA Y MAQUINARIA POR ELMEacuteTODO DE CORTA

Como se ha indicado al principio la mineriacutea por corta o mineriacutea profunda viene definida como un meacutetodo tridimensional destinado a poder alcanzar grandes profundidades a traveacutes de un sistemaacutetico y muacuteltiple banqueo descendente Este meacutetodo de explotacioacuten se aplica normalmente en aquellos yacimientos cuyas caracteriacutesticas principales sean- Potentes capas o masas con buzamientos superiores a 25ordm y maacutes generalmente los de buzamiento vertical- Conjunto de capas o filones con potencias muy variables o de yacimientos complejos con una difiacutecil selectividad del mineral- Cuando el arranque del esteacuteril yo del mineral requiere la ejecucioacuten de perforacioacuten y voladura con explosivos- Cuando las reservas demostradas no permiten una gran inversioacuten inicial como lasque se requieren en otros meacutetodos maacutes especiacuteficos o se piensa en contratar la operacioacuten con maquinaria de obras publicas o convencional El disentildeo baacutesico de una

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explotacioacuten profunda de acuerdo con las etapas de la Ingenieriacutea minera explicadas anteriormente consiste en el disentildeo geomeacutetrico del hueco de los bancos y las rampas con una idea previa de la maquinaria o del tamantildeo a utilizar para posteriormente seleccionar la maquinaria y formar el personal Dentro del disentildeo geomeacutetrico el punto maacutes importante es la determinacioacuten de las caracteriacutesticas del banco de operacioacuten que por su caraacutecter repetitivo es la constante maacutes importante que afecta a la eficiencia y los costes de la mina Como criterios recomendables para la geometriacutea del banco podemos enunciar los siguientes

a) La altura del banco debe estar en equilibrio con la maacutequina de carga Entre 10 y 15 m para las excavadoras eleacutectricas y menos de10 m para las palas cargadoras

b) La anchura de la zona operativa del banco debe estar entre 3 y 5 veces la altura para que quepan holgadamente la voladura la carga y el transporte maacutes una zona de seguridad

c) El nuacutemero de bancos en operacioacuten no debe ser escaso ni excesivo siendo recomendable el nuacutemero de 4 uno en investigacioacuten otro en apertura otro en plena produccioacuten y otro terminando se

d) La longitud total de banco (suma de los bancos abiertos) debe ser directamente proporcional a la produccioacuten e inversamente ala altura del banco

e) Otro factor de disentildeo esencial es la rampa de unioacuten entre los bancos y los puntos de descarga de mineral o esteacuteril cuya pendiente depende esencialmente del sistema de transporte a utilizar y cuya anchura al igual que la del banco debe ser entre 3 y 5 veces la necesaria para el moacutedulo unitario del transporte por volquete cinta o ferrocarril

Los sistemas y la maquinaria que se aplican convencionalmente en los movimientos de arranque y transporte de las rocas y del mineral de las cortas con importantes profundidades se pueden agrupar en

1 Tractores2 Mototraillas3 Retroexcavadora con volquete4 Dragalina5 Excavadora Volquete (Pala Volquete)

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TRACTORESAdemaacutes de sus otros muacuteltiples usos en los servicios de la mina los tractores o bulldozers pueden ser utilizados en el arranque y empuje del material maacutes superficial hasta el borde del banco en sistema de arranque y transporte Tambieacuten como una maacutequina de arranque se puede utilizar empleando el riper o escarificador arrancando y extrayendo las rocas maacutes deacutebiles y superficiales en donde la voladura no fuera necesaria La distancia liacutemite econoacutemica de arranque y arrastre con tractor suele estar en unos 150 metros generalmente

MOTOTRAILLAS Aunque su nacimiento y mayor utilizacioacuten estaacute en las obras publicas y civiles tambieacuten se pueden emplear en algunas zonas u operaciones mineras para aquellos materiales blandos y muy bien fragmentados hasta una granulometriacutea de 30 x 30 cm La distancia liacutemite econoacutemica de transporte con mototraillas estaacute situada entre los 600 y 800 m en materiales carificable y entre los 1000 y 1500 m paraterrenos sueltos de excavacioacuten directa Se emplean muy econoacutemicamente para la restitucioacuten del terreno y especialmente en el movimiento de la tierra vegetal y tambieacuten son muy uacutetiles en las fases iniciales del desmonte con los materiales muy alterados como fue el caso de la antigua corta de Aznalcollar y Sabero o en la mineriacutea de los materiales blandos como para la extraccioacuten de las arenas los lignitos los fosfatos y las bauxitas

RETROEXCAVADORA CON VOLQUETEPor sus especiales caracteriacutesticas de trabajo este sistema se suele utilizar maacutes para la extraccioacuten y limpieza del mineral que para la carga y transporte del esteacuteril

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Las mayores ventajas de emplear una maacutequina del tipo de la Retroexcavadora son

bull Mejor limpieza del mineral y por consiguiente una menor dilucioacuten o mezcla del mineral con el esteacuteril dado el mayor control y la facilidad de colocacioacuten del cucharoacuten de la maacutequina en el frente del banco asiacute como por el uso de unas especiales cucharas o aditamentos para el arranque la limpieza y la carga

bull Al poder permanecer la Retroexcavadora y el volquete en un nivel superior se puede suprimir o retrasar la ejecucioacuten de la rampa de acceso al uacuteltimo nivel y asiacute poder trabajar en una zona maacutes preparada y con menores problemas de arranque o de presencia de agua

DRAGALINAEs la maquinaria maacutes apropiada para el sistema americano de transferencia y con su desarrollo en capacidad estaacute siendo empleada cada vez maacutes en el fondo de algunas explotaciones de meacutetodo mixto Este sistema es muy adecuado para el arranque y el vertido directo de aquellos materiales de resistencia baja (menos de 40 MPa) Su operacioacuten viene a ser como la de las retro excavadoras pero con unas mayores dimensiones de cuba y de longitud del brazo

Por las ya citadas caracteriacutesticas de los yacimientos en donde se puede y debe aplicar el meacutetodo de corta se descarta en general la utilizacioacuten de este sistema

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excepto para los uacuteltimos metros del fondo de la explotacioacuten En estos casos se tendriacutea que extraer tanto el mineral como el esteacuteril pudieacutendose producir una dilucioacuten del mineral y obviamente un bajo recobro para las capas estrechas debido al gran tamantildeo al poco control y a la forma de maniobrar porlanzamiento del cucharoacuten

EXCAVADORA VOLQUETE (PALA VOLQUETE)Dentro del meacutetodo de explotacioacuten por corta el sistema ciacuteclico de carga diferenciada con pala o excavadora y de transporte con volquetes mineros es el llamado convencional siendo muy praacutectico bien ensayado y probado en todo el mundo Las caracteriacutesticas principales de este sistema son

bull Gran flexibilidad operativa para imprevistos cambios de tajo o del material

bull Rango de distancias econoacutemicas muy elevada

bull Alta fiabilidad y disponibilidad mecaacutenica del sistema

bull Faacutecil contratacioacuten de la maquinaria por su similitud con la utilizada en la Obra Puacuteblica

bull Buena selectividad entre mineral y esteacuteril pudieacutendose separar muy faacutecilmente los diferentes materiales de una explotacioacuten

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DESCUBIERTAS

Estos meacutetodos se aplican en yacimientos tumbados u horizontales con unos recubrimientos de esteacuteril inferiores por lo general a los 50 m Consiste en el avance unidireccional de un moacutedulo con un solo banco desde el que se efectuacutea el arranque del esteacuteril y vertido de eacuteste al hueco de las fases anteriores El mineral es entonces extraiacutedo desde el fondo de la explotacioacuten que coincide con el muro del depoacutesitoDespueacutes de realizar la excavacioacuten del primer moacutedulo o hueco inicial el esteacuteril de los siguientes es vertido en el propio hueco de las fases anteriores de ahiacute que sea por naturaleza el maacutes representativo delos meacutetodos de transferencia

La maquinaria que se utiliza depende del volumen de reservas extraiacutebles siendo en las grandes minas de frecuente aplicacioacuten las dragalinas y en las pequentildeas si no se justifican las fuertes inversiones en maquinaria los equipos convencionales como los tractores de orugas las excavadoras hidraacuteulicas las palas cargadoras

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Descubierta de carboacuten

EL SISTEMA DE DESCUBIERTA AMERICANO DRAGALINAS

El sistema de transferencia que se realiza modernamente con las Dragalinas es aplicable en aquellos yacimientos en los que

bull La potencia de la capa seraacute mayor de 2 metrosbull El esteacuteril seraacute excavable bien directamente o tras una pre voladura suaveLas reservas seraacuten suficientes para respaldar la inversioacuten y la vida de la maacutequinaEs un sistema muy popular en algunos paiacuteses como son EEUU Sudaacutefrica Australia Nueva Zelanda Rusia y Marruecos Cuando alguna de estas caracteriacutesticas deja de cumplirse se comienza a combinar este sistema con el convencional de corta con excavadoras y volquetes

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Las principales ventajas que sobresalen del empleo de las Dragalinas son

bull Una gran simplicidad operativa con miacutenimo personal

bull Un reducido coste de operacioacuten

bull Posibilidad de excavar un banco profundo hasta 23 de la longitud de la pluma (que en muchos casos largamente los 100 metros)

bull Una mejor adaptacioacuten de la dragalina frente a la excavadora en el caso de las capas con ondulaciones ya que la excavadora debe desplazarse sobre la capa en el fondo del hueco o sobre el muro del yacimiento

bull Una mayor flexibilidad de funcionamiento que permitiraacute superar las variaciones no previstas del espesor del recubrimiento prolongar la longitud del frente en cualquier sentido efectuar el desmonte en un plano superior al del apoyo (chop down) e incluso hacer un doble manejo del esteacuteril cuando fuera necesario o conveniente un segundo transporte (rehandling)

bull Una mayor seguridad de trabajo en cuanto a la estabilidad del gran banco de esteacuteril de recubrimiento en que se apoya la maacutequina que si estuviera sobre el mineral

bull Produce un menor dantildeo al mineral dada la situacioacuten de la dragalina en la parte superior del banco de esteacuteril De aquiacute que se obtendraacute un mayor porcentaje de recuperacioacuten del mineral

bull La presioacuten superficial sobre el terreno seraacute bastante menor que la de las excavadoras porla mayor superficie de apoyo o sistema de traslacioacuten

bull Normalmente la incidencia del mantenimiento en el costo por metro cuacutebico es menor que para las excavadoras o las rotopalas lograacutendose una mayor disponibilidad a largo plazo algo mayor que la excavadora y mucho mejor que la Rotopala

La forma de operar de la dragalina resultaraacute maacutes adecuada para realizar el arranque de aquellos lechos o estratos horizontales de dureza alterna ya que al producir el ataque paralela y horizontalmente a la sedimentacioacuten del recubrimiento los dientes penetraraacuten por los puntos maacutes deacutebiles de los estratos

bull La cuchara de la excavadora efectuaraacute el arranque atravesando en parte normalmente a los estratos es decir en una direccioacuten de una mayor resistencia a la penetracioacuten

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bull Al trabajar sobre la superficie del banco no seraacute necesario descender la alimentacioacuten eleacutectrica hasta el fondo del tajo

Los mayores inconvenientes del uso de las Dragalinas se pueden resumir en

bull Una peor secuencia de trabajo con materiales de una mayor resistencia que requieren perforacioacuten y voladura aunque esta sea suave

bull Una menor selectividad y una fuerte dilucioacuten en las capas muy estrechas (menor de 2 metros)

bull Trabaja bien cuando el esteacuteril sea blando y el mineral sea duro pero en el caso contrario puede dar lugar a una cierta peacuterdida de calidad del mineral por arrastrar una parte del mineral con el esteacuteril

bull Gran valor de adquisicioacuten por lo que la inversioacuten inicial es mayor que para una excavadora con igual capacidad de cazo

bull El parque de este tipo de maacutequinas en Europa es muy reducido siendo bastante difiacutecil su contrata o alquiler y no existiendo muchos repuestos en zonas proacuteximas para una intercambiabilidad de los conjuntos

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TERRAZAS

Este meacutetodo se basa en una mineriacutea de banqueo con avance unidireccional Se aplica en yacimientos relativamente horizontales de uno o varios niveles mineralizados y con recubrimientos potentes pero que permiten depositar el esteacuteril en el hueco creado transportaacutendolo alrededor de la explotacioacuten

Las profundidades que se alcanzan son importantes existiendo casi exclusivamente una limitacioacuten de tipo econoacutemico en la determinacioacuten de cual es el uacuteltimo nivel mineralizado que se explotaraacute Al igual que sucede con los meacutetodos de descubierta y tal como se ha indicado se efectuacutea un auto rrelleno del hueco creado por lo que desde el punto de vista de larestauracioacuten de los terrenos las posibilidades de actuacioacuten son grandes

Los equipos y sistemas mineros que se utilizan son muy variados desde los totalmente discontinuos con equipos convencionales de carga y transporte hasta los continuos con transporte con cintas y trituracioacuten dentro de las propias explotaciones que poseen un alto grado de electrificacioacuten

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El meacutetodo de terrazas

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CONTORNOEn yacimientos de carboacuten con capas tumbadas de reducida potencia y topografiacutea generalmentedesfavorable se aplican los meacutetodos conocidos bajo la denominacioacuten de mineriacutea de contorno

Consisten en la excavacioacuten del esteacuteril y del mineral en sentido transversal al afloramiento hasta alcanzar el liacutemite econoacutemico dejando un talud de banco uacutenico y progresioacuten longitudinal siguiendo el citado afloramiento

Dado el gran desarrollo de estas explotaciones y la escasa profundidad de los huecos es posible realizar una transferencia de los esteacuteriles para la posterior recuperacioacuten de los terrenos

La maquinaria que se utiliza suele ser del tipo convencional accionada por motores diesel

El relleno de los huecos suele efectuarse una vez que se haya alcanzado una situacioacuten que permita el vertido dentro de la explotacioacuten

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Mineriacutea de contorno

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CANTERASCanteras es el teacutermino geneacuterico que se utiliza para referirse a las explotaciones de rocas industriales ornamentales y de materiales de construccioacuten

Constituyen con mucho el sector maacutes importante en cuanto a nuacutemero ya que desde muy antiguo se han venido explotando para la extraccioacuten y abastecimiento de materias primas con uso final en la construccioacuten y en obras de infraestructura

Antiguamente debido al valor relativamente pequentildeo que teniacutean los materiales extraiacutedos las canteras se situaban muy cercanas a los centros de consumo y poseiacutean unas dimensiones generalmente reducidas

Hoy diacutea la situacioacuten es muy diferente como se veraacute maacutes adelante

En liacuteneas generales el meacutetodo de explotacioacuten aplicado suele ser el de banqueo con uno o varios niveles situaacutendose un gran nuacutemero de canteras a media ladera

Las canteras pueden subdividirse en dos grupos

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bull El primero donde se desea obtener un todo-uno fragmentado apto para alimentar a las plantas de tratamiento y obtener un producto destinado a la construccioacuten en forma de aacuteridos a la fabricacioacuten de cementos a la fabricacioacuten de productos industriales etc En este tipo de explotacioacuten se dan canteras donde la extraccioacuten no es cuidadosa y se dan grandes alturas de banco

bull El segundo dedicado a la explotacioacuten cuidadosa de grandes bloques paralepipeacutedicos que posteriormente se cortan y elaboran Estas explotaciones se caracterizan por el gran nuacutemero de bancos que se abren para arrancar los bloques y la maquinaria especial con la que se obtienenplanos de corte limpios

Explotacioacuten de cantera de aacuteridos

CLASIFICACIOacuteN DE LOS TIPOS DEEXPLOTACIONES DE CANTERAEn liacutenea con lo que se ha comentado en el apartado anterior haciendo una clasificacioacuten muy elemental del conjunto de explotaciones de cantera esta permitiriacutea distinguir Las canteras de aacuteridos (Zahorras rellenos escolleras asfaltos hormigones etc) incluyeacutendose tambieacuten en este grupo a las graveras

Las canteras de roca ornamental (Pizarras Granitos Maacutermoles etc)

Las canteras de rocas y minerales industriales (Cementos ladrilleriacutea ceraacutemica y vidrio etc)

DEFINICIOacuteN DE AacuteRIDOSLas sustancias denominadas ldquoaacuteridos de construccioacutenrdquo pueden definirse como los materiales que cumplen las siguientes condicionesbull Ser materiales mineralesbull De origen natural o artificial

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bull De caraacutecter soacutelidos y ademaacutes inertesbull Dimensionados en las granulometriacuteas y formas adecuadasbull Utilizados mediante su mezcla iacutentima con aglomerantes de activacioacuten hidraacuteulica (cales cementos etc) o con ligantes bituminosos para la fabricacioacuten de1048707 Hormigones1048707 Productos artificiales resistentes1048707 Aglomerados asfaacutelticos1048707 Zahorras para la construccioacuten de bases y subbases granulares bases estabilizadas etc En construccioacuten de obras de infraestructura)1048707 Balastos Sub-balastos y gravillas de las viacuteas de ferrocarril1048707 Escollera como elemento de proteccioacuten frente a la erosioacuten marina fluvial o eoacutelica1048707 Rellenos de diverso tipo1048707 Materias primas para la industria1048707 Cemento y yesos1048707 Arenas para filtros moldes1048707 Cargas para fabricacioacuten de pinturas papel micronizadosetcCLASIFICACIOacuteN EN CUANTO A ORIGEN YNATURALEZASeguacuten su procedencia y proceso de obtencioacuten se establece la siguiente clasificacioacutenbull Aacuteridos naturalesbull Aacuteridos artificialesbull Aacuteridos recicladosbull Aacuteridos ligerosbull Asimilados a aacuteridosI Aacuteridos naturales1048707 Aacuteridos granulares obtenidos baacutesicamente de graveras y donde el material extraiacutedo se usatras haber sufrido un lavado y una clasificacioacuten1048707 Aacuteridos de machaqueo obtenidos a partir de la trituracioacuten molienda y clasificacioacuten de diferentes rocas de cantera o de las granulometriacuteas de rechazo de los aacuteridos granularesII Aacuteridos artificialesConstituidos por subproductos o residuos de procesos industriales como son las escorias sideruacutergicas las cenizas volantes de la combustioacuten del carboacuten esteacuteriles mineros etcIII Aacuteridos recicladosProcedentes de materiales de demolicioacuten y derribo de edificaciones (hormigones ceraacutemicos etc) yo de estructuras de firmes antiguos etcIV Aacuteridos ligerosProductos naturales o artificiales que se usan para la obtencioacuten de piezas o elementos de obra de bajo peso yo aislantes

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V Asimilados a aacuteridosSe distinguiraacuten en este caso1048707 Materiales de preacutestamo utilizables sin modificacioacuten de sus caracteriacutesticas naturales o con pequentildeas modificaciones de adicioacuten de productos estabilizantes o tratamientos mecaacutenicos en la construccioacuten de terraplenes y pedraplenes fundamentalmente1048707 Materiales de escollera natural o artificial constituido por bloques de formas y caracteriacutesticas variables en funcioacuten de las condiciones y especificaciones de la obra

GRAVERAS

Los materiales detriacuteticos como son las arenas y las gravas albergados en los depoacutesitos de valle y terrazas de los riacuteos son objeto de una explotacioacuten intensa debido a la demanda de dichos materiales por el sector de la construccioacuten

Las arenas y los cantos rodados se encuentran poco cohesionados por lo que las labores de arranque se efectuacutean directamente por equipos mecaacutenicos Las explotaciones suelen llevarse a cabo en un solo banco con una profundidad inferior por lo general a los 20 m

Cuando las formaciones se encuentran en niveles altos se utilizan equipos convencionales como son las palas cargadoras de ruedas y los volquetes Sin embargo es frecuente que los materiales se presenten en contacto con el subalveo o los acuiacuteferos infrayacentes empleaacutendose entonces otros equipos mineros como son las dragas las dragalinas o las raspas dando lugar a la posterior formacioacuten de lagunas

GRAVERAS SECASConsisten en excavaciones tridimensionales hasta alcanzar el fondo previsto o lecho del depoacutesito de gravas y arenas Estas explotaciones se localizan en las terrazas altas de los depoacutesitos fluviales y se trabaja siempre por encima del nivel del riacuteo o en su caso del nivel freaacutetico

Seguacuten la profundidad el avance se realiza con un frente uacutenico o escalonado en varios bancos

La maquinaria empleada es tiacutepica de cualquier explotacioacuten a cielo abierto siendo lo habitual las retroexcavadoras o las palas cargadoras sobre ruedas ya que son maacutequinas que presentan la ventaja de una mayor accesibilidad visual de los materiales que se extraen y unas mejores condiciones de trabajo de los equipos mineros

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GRAVERAS CON EXPLOTACIOacuteN BAJOLAacuteMINA DE AGUAEn estas explotaciones el nivel freaacutetico se encuentra muy proacuteximo a la superficie o a una cierta profundidad cuando el paquete productivo es de gran potencia Por ello la extraccioacuten se realiza total o parcialmente bajo el agua

En la mayoriacutea de los casos se lleva un solo banco con una altura igual a la de la profundidad del hueco inundado Solo cuando la parte alta del depoacutesito se encuentra seca la extraccioacuten se hace con un meacutetodo mixto pudiendo emplearse equipos distintos en cada zona Los maacutes comunes son dragalinas cucharas de arrastre y retroexcavadoras

El principal inconveniente estaacute en la falta de visioacuten sobre los materiales que se extraen y consecuentemente las peacuterdidas o la contaminacioacuten de estos materiales por arcillas o limos Este meacutetodo presupone que praacutecticamente todos los terrenos afectados van a ser abandonados como lagunas llegaacutendose a rellenar parcialmente algunas zonas

GRAVERAS CON REBAJAMIENTO DELNIVEL FREAacuteTICOEl meacutetodo se basa en la depresioacuten del nivel freaacutetico mediante

bull Conjunto de pozos de bombeo perimetrales al aacuterea de explotacioacuten

bull Red de zanjas excavadas por debajo del nivel de extraccioacutenbull Pantallas de impermeabilizacioacuten

En cualquier caso requiere disponer y mantener un equipo permanente de bombas para mantener el nivel de agua a la altura deseadaLa cantidad de agua que es preciso bombear puede llegar a ser notable debido a la alta conductividad hidraacuteulica y radios de influencia de varios cientos o miles de metros

MINERIacuteA HIDRAacuteULICA DRAGADO

En mineralizaciones especiales como son las metaacutelicas de oro casiterita etc etc contenidas en aluviones resulta interesante la aplicacioacuten del meacutetodo del dragado inundando previamente la zona de explotacioacuten Este meacutetodo es econoacutemico cuando la propia agua de inundacioacuten se utiliza en el proceso de concentracioacuten como ocurre con la separacioacuten gravimeacutetrica Las dragas ademaacutes del sistema de extraccioacuten que utilicen (cangilones cabezas de corte etc) pueden llegar a incorporar la propia planta de tratamiento sobre la plataforma (cribas

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ciclones jigs etc) con capacidad para tratar grandes voluacutemenes de material y un sistema de evacuacioacuten de esteacuteriles a la zona ya explotada

No obstante hoy diacutea es maacutes frecuente observar que draga y planta son flotantes pero estaacuten separadas entre siacute y conectadas por una tuberiacutea por medio de lacual la draga bombea el material extraiacutedo a la planta

MINERIacuteA CON DRAGAS

INTRODUCCIOacuteN AL CONCEPTO GENERALDE DRAGADOLas dragas son equipos destinados a la excavacioacuten de materiales sueltos o poco consolidados que se encuentran bajo una laacutemina de agua En consecuencia estos equipos trabajan realizando unaexcavacioacuten subacuaacutetica del material Otra caracteriacutestica es que el recubrimiento de agua puedeser natural o provocado por el hombre con el fin de facilitar y hacer posible la utilizacioacuten de talesmaacutequinasCon los avances logrados en los uacuteltimos antildeos en la construccioacuten de estos equipos es posible explotar yacimientos aluvionares realizar los desmontes previos de depoacutesitos donde los materialessuperficiales estaacuten poco consolidados y existe agua en las proximidades etc Otra aplicacioacuten que empieza a tener futuro es la de la mineriacutea marina por medio de la cual se extraen desde aacuteridos hasta recursos de muy alto valor

En el campo del dragado tradicional para la explotacioacuten de yacimientos minerales las condiciones que deben cumplirse para la aplicacioacuten de estos sistemas son

bull Resistencia del mineral en depoacutesitos de tipoplacer los granos de mineral deben ser maacutespesados que el esteacuteril que se presentaraacute enforma de suelo poco consolidado o con unamatriz de gravas y arenas sin casi cohesioacuten

bull Resistencia de los esteacuteriles materialessueltos

bull Forma del depoacutesito aluvionar tabular bancoo playa

bull Inclinacioacuten del yacimiento preferiblementehorizontal con una pendiente maacutexima del 2

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al 6

bull Tamantildeo del depoacutesito con una potencia deintermedia a grande de 8 a 60 m

bull Ley del mineral puede ser muy baja

bull Profundidad muy superficial y pequentildeorecubrimiento

VENTAJAS E INCONVENIENTESAlgunas caracteriacutesticas baacutesicas del empleo de las dragas en mineriacutea son las siguientes

VentajasEquipos de alta productividadbull Costes de operacioacuten bajosbull Requieren poca mano de obrabull Buena recuperacioacuten pero acompantildeada de alta dilucioacutenbull Operacioacuten normalmente continua en la mayoriacutea de los equiposInconvenientesbull Fuertes impactos ambientalesbull Necesidad de agua de 3000 a 4000 Im3 de material explotadobull Campo restringido a materiales poco consolidados o faacutecilmente disgregabas bajo el ataque hidraacuteulico o combinadobull Alta inversioacuten de capital con equipos grandesbull Poca flexibilidad y selectividad

TIPOS DE UNIDADES Y PRAacuteCTICAOPERATIVA CORRESPONDIENTELos diferentes tipos de dragas que actualmente se utilizan tanto en mineriacutea como en obra civil se pueden clasificar en dos grandes grupos

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A Mecaacutenicas1 De cuchara2 De cangilones3 De rodete-succionadora

B Hidraacuteulicas1 Cortadora-succionadora2 De succioacuten en marcha

Draga de cucharaEsta draga estaacute constituida por una excavadora de gran capacidad accionada mecaacutenicamente por medio de cables de forma semejante a sus equipos homoacutenimos que se utilizan en la mineriacutea tradicional a cielo abierto Estos equipos son especialmente idoacuteneos para trabajar con materiales duros y para extraer grandes bloques de ahiacute que frecuentemente se combinen con unidades rompe-rocas para extraer los fragmentos de roca desprendidos

El principio de trabajo es igual al de una excavadora normal donde la cuchara describe en un plano vertical un arco que con la ayuda de los dientes en cuyos extremos se concentran las fuerzas de excavacioacuten con altas cargas puntuales permite arrancar una rebanada de material hasta llenarlo La cuchara una vez cargada se eleva mediante los cables de accionamiento de la pluma y del brazo y con el giro

Draga de cuchara retro

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Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Page 2: Metodos de Explotacion de Minas a Cielo Abierto

DESCAPOTE

LIMPIEZA Y DESCAPOTE

P r e v i a m e n t e a l a l o c a l i z a c i oacute n y e l r e p l a n t e o s e e f e c t u a r aacute l a l i m p i e z a y emparejamiento del terreno en general y en especial de la zona de trazado En esta partida se incluye los desmontes relleno de hondonadas existentes en el terreno como la rectificacioacuten o desviacioacuten de cauces de agua etc

El Contratista ejecutaraacute estos trabajos incluyendo la corta y destronque de los aacuterboles arbustos y raiacuteces solo de aquellos que queden dentro del trazado de los edificios previa aprobacioacuten del arquitecto o constructor en su defecto El resto de los aacuterboles se cuidaraacuten y protegeraacuten adecuadamente durante todo el tiempo que duren las faenas En toda obra antes de iniciar los trabajos de construccioacuten el terreno se despoja de capa vege ta l escombros res iduos y demaacutes cuerpos que per jud iquen y obs tacu l i cen con la f i na l idad de ev i ta r la con taminac ioacuten de l mate r ia l de construccioacuten que se utilizaran en la obra obteniendo un aacuterea de trabajo limpia y lista para iniciar la construccioacuten

El descapote vinculado con la nivelacioacuten nos indicaraacute de acuerdo con el espesor de la capa por retirar la cantidad en volumen de material que seraacute trabajado

Generalmente para la zona regional que nosotros tratamos los descapotes sea jus ta raacuten p r inc ipa lmente a re t i ra r la capa vege ta l o capa o rgaacuten ica sue lo de cultivo limoso que no da caracteriacutesticas de estabilidad en el suelo para conforma runa estructura y por lo tanto se deberaacute descapotar es decir retirar En este proyecto seraacute necesario el descapote o retiro de la capa orgaacutenica en determinadas aacutereas y de suelos de poca estabilidad Esta capa posee un espesor de 22 cm

Seraacute removido de forma manual utilizando machetes picas palas y carretilla Comprende los trabajos preliminares tendientes a al preparacioacuten de

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terreno para la explanacioacuten y adecuacioacuten de la zona demarcada en los planos o indicada por el interventor Consiste en limpiar y despejar el aacuterea de los aacuterboles arbustos (si es necesario se solicita los permisos ante las entidades competentes) y todos los materiales extrantildeos que obstaculicen las labores posteriores transportaacutendolos a los s i t i os aprobados por e l i n te rven to r y tomando las med idas de segur idad adecuadas para proteger las zonas vecinas L o s m a t e r i a l e s r e s u l t a n t e s d e l a s a c t i v i d a d e s a n t e r i o r e s q u e p u e d a n s e r utilizables para otros fines seraacuten de la propiedad de la Entidad y no podraacuten ser retirados sin la autorizacioacuten escrita del interventor Medida el descapote se mediraacute en metros cuadrados medio sobre la proyeccioacuten horizontal de la zona demarcada y su precio incluye todos los costos directos e indirectos del contratista necesarios para hacer entrega de la obra a satisfaccioacuten de la interventora Forma de pagos se realizaran por metro cuadrado de descapote el precio unitario incluiraacute el cargue transporte y descargue del material proveniente del descapote hasta botadero Estos trabajos se ejecutaran de conformidad con los detalles mostrados en los planos o por el interventor utilizando el equipo apropiado para ello

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MEacuteTODOS DE EXPLOTACIOacuteN

El disentildeo de una mina tiene muacuteltiples facetas y objetivos entre los que cabe destacar la seleccioacuten del meacutetodo de explotacioacuten el dimensionamiento geomeacutetrico de la mina la determinacioacuten del ritmoanual de produccioacuten y la ley de corte la secuencia de extraccioacuten etc En el pasado la seleccioacuten de un meacutetodo minero para explotar un yacimiento nuevo se basaba en la revisioacutende las teacutecnicas aplicadas en otras minas y en las experiencias conseguidas sobre depoacutesitos similares dentro de un entorno proacuteximo Actualmente como las inversiones de capital que se precisan para abrir una nueva mina o para cambiar el meacutetodo de explotacioacuten existente son muy elevadas y la influencia que estos tienen sobre los costes de extraccioacuten son muy importantes es necesario que dicho proceso de seleccioacuten responda a un anaacutelisis sistemaacutetico y globalde todos los paraacutemetros especiacuteficos del yacimiento geometriacutea del depoacutesito y distribucioacuten de leyespropiedades geomecaacutenicas del mineral y rocas encajantes factores econoacutemicos limitacionesambientales condiciones sociales etc

La variabilidad de esos paraacutemetros y las dificultades de cuantificacioacuten total de los mismos han impedido el desarrollo de regias riacutegidas y esquemas precisos de explotacioacuten aplicables a cada yacimiento particular

No obstante los avances logrados en las diferentes ramas de la ciencia y la tecnologiacutea durante las uacuteltimas deacutecadas han permitido establecer unos meacutetodos generales de explotacioacuten y unos procesos numeacutericos de seleccioacuten vaacutelidos durante la etapa de estudio deviabilidad de un proyecto

Tan importante o maacutes que el meacutetodo minero y en ocasiones ligado con el mismo se encuentran la

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determinacioacuten del ritmo de produccioacuten anual y la ley de corte Su incidencia sobre la economiacutea delproyecto es muy grande ya que por ejemplo la ley de corte afecta directamente al volumen total de reservas explotables a la ley media del mineral y en las minasa cielo abierto al ratio esteacuteril mineral y por otro lado el segundo paraacutemetro de disentildeo que es la capacidad de produccioacuten si es muy pequentildea no permite las economiacuteas de escala y da lugar a que los ingresos se consigan de forma muy lenta y si el ritmo de explotacioacuten es intenso conlleva una inversioacuten inicial muy alta que puede llegar a no recuperarse durante la reducida vida de la minaPor todo lo indicado esta etapa teacutecnica de estudio y seleccioacuten del meacutetodo dentro del desarrollo de un proyecto minero es de suma importancia ya que condicionaraacute los resultados econoacutemicos futuros

Tipos de yacimientos y meacutetodos de explotacioacuten aplicados

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MEacuteTODOS MINEROS Y SISTEMAS DE EXPLOTACIOacuteN

Por las loacutegicas y naturales diferencias que imponen sus caracteriacutesticas estructurales y sus aplicaciones se pueden varias clases de materiales que daraacuten lugar a una primera seleccioacuten de los submeacutetodos claacutesicos de la mineriacutea a cielo abierto (MCA)

CortasTransferenciaDescubiertasTerrazasContornoCanterasGraverasMineriacutea hidraacuteulicaLixiviacioacutenEspeciales o mixtos

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CORTAS

En yacimientos masivos o de capas inclinadas la explotacioacuten se lleva a cabo tridimensionalmente por banqueo descendente con secciones verticales en forma troncocoacutenica

Estos meacutetodos son los tradicionales de la mineriacutea metaacutelica y se adaptaron en las uacuteltimas deacutecadas a los yacimientos de carboacuten introduciendo algunas modificaciones

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Esquema de una corta minera

La extraccioacuten en cada nivel se realiza en un banco con uno o varios tajos Debe existir un desfase entre bancos a fin de disponer de unas plataformas de trabajo miacutenimas para que operen los equipos a su maacuteximo rendimiento y en condiciones de seguridad

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Las pistas de transporte se adaptan a los taludes finales o en actividad permitiendo el acceso a diferentes cotas

La profundidad de estas explotaciones suele ser grande llegaacutendose en algunos casos a superar los 300 m Salvo en los yacimientos con una gran corrida como sucede con los de carboacuten las posibilidades de relleno de hueco con los propios esteacuteriles son escasas Por ello es siempre necesario crear depoacutesitos exteriores para albergar esos materiales

La vida de estas explotaciones suele ser grande por lo general superior a los 15 o 20 antildeos al menos en la mineriacutea metaacutelica existiendo algunas explotaciones bien conocidas que han trabajado durante maacutes de un sigloEn cuanto a las cortas de carboacuten cuya apertura tuvo lugar en la mayoriacutea de los casos a mediados de los antildeos 70 suele ser viable la transferencia de los esteacuteriles a los huecos creados pues los yacimientos son como ya se ha indicado alargaos y una vez alcanzada la fase de hueco inicial en un extremo del depoacutesito es factible efectuar el autorrelleno

PROCESO Y OPERACIOacuteN El proceso baacutesico para realizar una corta convencional consiste en la apertura de unos bancos sucesivos para la creacioacuten de un hueco o excavacioacuten que descubra el mineral tras el movimiento del esteacuteril hacia los vertederos interiores o exteriores mediante la ejecucioacuten de unos barrenos en los que se coloca una carga de explosivos para lograr la fragmentacioacuten de la roca en tamantildeos manipulables por la maquina de carga que puede ser una excavadora o una pala que lo coloca sobre una unidad de transporte como volquetes vagones de ferrocarril o cintas transportadoras en cuyo caso puede ser requerida una trituracioacuten en la mina para lograr el tamantildeo maacutes adecuado que lo llevan hasta la planta de proceso si fuera mineral o al vertedero si fuera esteacuteril La extraccioacuten en cada nivel se realiza en un banco con uno o varios tajos Debe existir un desfase entre bancos a fin de disponer de unas plataformas de trabajo miacutenimas para que operen los equipos a su maacuteximo rendimiento y en condiciones de seguridad Las pistas de transporte se adaptan a los taludes finales o en actividad permitiendo el acceso a diferentes cotas El ataque al mineral se realiza de techo a muro como en cualquier otro meacutetodo pero maacutes particularmente en las minas de carboacuten En estas explotaciones se suele disponer de bancos en esteacuteril de mayor altura que en el mineral pues en estos uacuteltimos tal dimensioacuten estaacute limitada por el alcance de los equipos de limpieza y por la necesidad de evitar los derrabes y por ende el ensuciamiento del carboacuten cuando se supera la altura criacutetica de los frentes descubiertos

VENTAJAS DE LAS MINAS A CIELO ABIERTO

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1 Mejor recuperacioacuten del volumen de mineral explotable2 Planificacioacuten maacutes flexible a medida que progresa el tajo3 Los niveles de riesgo en el trabajo disminuyen4 La mecanizacioacuten no tiene limite en cuanto a dimensiones de los equipos5 El esfuerzo fiacutesico de los trabajadores es menor6 La productividad es maacutes alta7 Los tonelajes por cada voladura son mucho mayores8 Los problemas de ventilacioacuten praacutecticamente no existen9 Los costes por tonelada movida son maacutes bajos DESVENTAJAS DE LA MINA A CIELO ABIERTO 1 Las inversiones en equipos son cuantiosas y las cargas financieras son altas2 El equipo es maacutes sofisticado y necesita una mano de obra maacutes calificada3 Los agentes atmosfeacutericos naturales tienen un fuerte impacto (lluvia nieve niebla)4 Los frentes de trabajo deben estar mejor organizados5 Se generan importantes impactos en el entorno que deben ser corregidos por medio de una restauracioacuten a veces onerosa

SECUENCIA Y MAQUINARIA POR ELMEacuteTODO DE CORTA

Como se ha indicado al principio la mineriacutea por corta o mineriacutea profunda viene definida como un meacutetodo tridimensional destinado a poder alcanzar grandes profundidades a traveacutes de un sistemaacutetico y muacuteltiple banqueo descendente Este meacutetodo de explotacioacuten se aplica normalmente en aquellos yacimientos cuyas caracteriacutesticas principales sean- Potentes capas o masas con buzamientos superiores a 25ordm y maacutes generalmente los de buzamiento vertical- Conjunto de capas o filones con potencias muy variables o de yacimientos complejos con una difiacutecil selectividad del mineral- Cuando el arranque del esteacuteril yo del mineral requiere la ejecucioacuten de perforacioacuten y voladura con explosivos- Cuando las reservas demostradas no permiten una gran inversioacuten inicial como lasque se requieren en otros meacutetodos maacutes especiacuteficos o se piensa en contratar la operacioacuten con maquinaria de obras publicas o convencional El disentildeo baacutesico de una

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explotacioacuten profunda de acuerdo con las etapas de la Ingenieriacutea minera explicadas anteriormente consiste en el disentildeo geomeacutetrico del hueco de los bancos y las rampas con una idea previa de la maquinaria o del tamantildeo a utilizar para posteriormente seleccionar la maquinaria y formar el personal Dentro del disentildeo geomeacutetrico el punto maacutes importante es la determinacioacuten de las caracteriacutesticas del banco de operacioacuten que por su caraacutecter repetitivo es la constante maacutes importante que afecta a la eficiencia y los costes de la mina Como criterios recomendables para la geometriacutea del banco podemos enunciar los siguientes

a) La altura del banco debe estar en equilibrio con la maacutequina de carga Entre 10 y 15 m para las excavadoras eleacutectricas y menos de10 m para las palas cargadoras

b) La anchura de la zona operativa del banco debe estar entre 3 y 5 veces la altura para que quepan holgadamente la voladura la carga y el transporte maacutes una zona de seguridad

c) El nuacutemero de bancos en operacioacuten no debe ser escaso ni excesivo siendo recomendable el nuacutemero de 4 uno en investigacioacuten otro en apertura otro en plena produccioacuten y otro terminando se

d) La longitud total de banco (suma de los bancos abiertos) debe ser directamente proporcional a la produccioacuten e inversamente ala altura del banco

e) Otro factor de disentildeo esencial es la rampa de unioacuten entre los bancos y los puntos de descarga de mineral o esteacuteril cuya pendiente depende esencialmente del sistema de transporte a utilizar y cuya anchura al igual que la del banco debe ser entre 3 y 5 veces la necesaria para el moacutedulo unitario del transporte por volquete cinta o ferrocarril

Los sistemas y la maquinaria que se aplican convencionalmente en los movimientos de arranque y transporte de las rocas y del mineral de las cortas con importantes profundidades se pueden agrupar en

1 Tractores2 Mototraillas3 Retroexcavadora con volquete4 Dragalina5 Excavadora Volquete (Pala Volquete)

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TRACTORESAdemaacutes de sus otros muacuteltiples usos en los servicios de la mina los tractores o bulldozers pueden ser utilizados en el arranque y empuje del material maacutes superficial hasta el borde del banco en sistema de arranque y transporte Tambieacuten como una maacutequina de arranque se puede utilizar empleando el riper o escarificador arrancando y extrayendo las rocas maacutes deacutebiles y superficiales en donde la voladura no fuera necesaria La distancia liacutemite econoacutemica de arranque y arrastre con tractor suele estar en unos 150 metros generalmente

MOTOTRAILLAS Aunque su nacimiento y mayor utilizacioacuten estaacute en las obras publicas y civiles tambieacuten se pueden emplear en algunas zonas u operaciones mineras para aquellos materiales blandos y muy bien fragmentados hasta una granulometriacutea de 30 x 30 cm La distancia liacutemite econoacutemica de transporte con mototraillas estaacute situada entre los 600 y 800 m en materiales carificable y entre los 1000 y 1500 m paraterrenos sueltos de excavacioacuten directa Se emplean muy econoacutemicamente para la restitucioacuten del terreno y especialmente en el movimiento de la tierra vegetal y tambieacuten son muy uacutetiles en las fases iniciales del desmonte con los materiales muy alterados como fue el caso de la antigua corta de Aznalcollar y Sabero o en la mineriacutea de los materiales blandos como para la extraccioacuten de las arenas los lignitos los fosfatos y las bauxitas

RETROEXCAVADORA CON VOLQUETEPor sus especiales caracteriacutesticas de trabajo este sistema se suele utilizar maacutes para la extraccioacuten y limpieza del mineral que para la carga y transporte del esteacuteril

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Las mayores ventajas de emplear una maacutequina del tipo de la Retroexcavadora son

bull Mejor limpieza del mineral y por consiguiente una menor dilucioacuten o mezcla del mineral con el esteacuteril dado el mayor control y la facilidad de colocacioacuten del cucharoacuten de la maacutequina en el frente del banco asiacute como por el uso de unas especiales cucharas o aditamentos para el arranque la limpieza y la carga

bull Al poder permanecer la Retroexcavadora y el volquete en un nivel superior se puede suprimir o retrasar la ejecucioacuten de la rampa de acceso al uacuteltimo nivel y asiacute poder trabajar en una zona maacutes preparada y con menores problemas de arranque o de presencia de agua

DRAGALINAEs la maquinaria maacutes apropiada para el sistema americano de transferencia y con su desarrollo en capacidad estaacute siendo empleada cada vez maacutes en el fondo de algunas explotaciones de meacutetodo mixto Este sistema es muy adecuado para el arranque y el vertido directo de aquellos materiales de resistencia baja (menos de 40 MPa) Su operacioacuten viene a ser como la de las retro excavadoras pero con unas mayores dimensiones de cuba y de longitud del brazo

Por las ya citadas caracteriacutesticas de los yacimientos en donde se puede y debe aplicar el meacutetodo de corta se descarta en general la utilizacioacuten de este sistema

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excepto para los uacuteltimos metros del fondo de la explotacioacuten En estos casos se tendriacutea que extraer tanto el mineral como el esteacuteril pudieacutendose producir una dilucioacuten del mineral y obviamente un bajo recobro para las capas estrechas debido al gran tamantildeo al poco control y a la forma de maniobrar porlanzamiento del cucharoacuten

EXCAVADORA VOLQUETE (PALA VOLQUETE)Dentro del meacutetodo de explotacioacuten por corta el sistema ciacuteclico de carga diferenciada con pala o excavadora y de transporte con volquetes mineros es el llamado convencional siendo muy praacutectico bien ensayado y probado en todo el mundo Las caracteriacutesticas principales de este sistema son

bull Gran flexibilidad operativa para imprevistos cambios de tajo o del material

bull Rango de distancias econoacutemicas muy elevada

bull Alta fiabilidad y disponibilidad mecaacutenica del sistema

bull Faacutecil contratacioacuten de la maquinaria por su similitud con la utilizada en la Obra Puacuteblica

bull Buena selectividad entre mineral y esteacuteril pudieacutendose separar muy faacutecilmente los diferentes materiales de una explotacioacuten

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DESCUBIERTAS

Estos meacutetodos se aplican en yacimientos tumbados u horizontales con unos recubrimientos de esteacuteril inferiores por lo general a los 50 m Consiste en el avance unidireccional de un moacutedulo con un solo banco desde el que se efectuacutea el arranque del esteacuteril y vertido de eacuteste al hueco de las fases anteriores El mineral es entonces extraiacutedo desde el fondo de la explotacioacuten que coincide con el muro del depoacutesitoDespueacutes de realizar la excavacioacuten del primer moacutedulo o hueco inicial el esteacuteril de los siguientes es vertido en el propio hueco de las fases anteriores de ahiacute que sea por naturaleza el maacutes representativo delos meacutetodos de transferencia

La maquinaria que se utiliza depende del volumen de reservas extraiacutebles siendo en las grandes minas de frecuente aplicacioacuten las dragalinas y en las pequentildeas si no se justifican las fuertes inversiones en maquinaria los equipos convencionales como los tractores de orugas las excavadoras hidraacuteulicas las palas cargadoras

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Descubierta de carboacuten

EL SISTEMA DE DESCUBIERTA AMERICANO DRAGALINAS

El sistema de transferencia que se realiza modernamente con las Dragalinas es aplicable en aquellos yacimientos en los que

bull La potencia de la capa seraacute mayor de 2 metrosbull El esteacuteril seraacute excavable bien directamente o tras una pre voladura suaveLas reservas seraacuten suficientes para respaldar la inversioacuten y la vida de la maacutequinaEs un sistema muy popular en algunos paiacuteses como son EEUU Sudaacutefrica Australia Nueva Zelanda Rusia y Marruecos Cuando alguna de estas caracteriacutesticas deja de cumplirse se comienza a combinar este sistema con el convencional de corta con excavadoras y volquetes

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Las principales ventajas que sobresalen del empleo de las Dragalinas son

bull Una gran simplicidad operativa con miacutenimo personal

bull Un reducido coste de operacioacuten

bull Posibilidad de excavar un banco profundo hasta 23 de la longitud de la pluma (que en muchos casos largamente los 100 metros)

bull Una mejor adaptacioacuten de la dragalina frente a la excavadora en el caso de las capas con ondulaciones ya que la excavadora debe desplazarse sobre la capa en el fondo del hueco o sobre el muro del yacimiento

bull Una mayor flexibilidad de funcionamiento que permitiraacute superar las variaciones no previstas del espesor del recubrimiento prolongar la longitud del frente en cualquier sentido efectuar el desmonte en un plano superior al del apoyo (chop down) e incluso hacer un doble manejo del esteacuteril cuando fuera necesario o conveniente un segundo transporte (rehandling)

bull Una mayor seguridad de trabajo en cuanto a la estabilidad del gran banco de esteacuteril de recubrimiento en que se apoya la maacutequina que si estuviera sobre el mineral

bull Produce un menor dantildeo al mineral dada la situacioacuten de la dragalina en la parte superior del banco de esteacuteril De aquiacute que se obtendraacute un mayor porcentaje de recuperacioacuten del mineral

bull La presioacuten superficial sobre el terreno seraacute bastante menor que la de las excavadoras porla mayor superficie de apoyo o sistema de traslacioacuten

bull Normalmente la incidencia del mantenimiento en el costo por metro cuacutebico es menor que para las excavadoras o las rotopalas lograacutendose una mayor disponibilidad a largo plazo algo mayor que la excavadora y mucho mejor que la Rotopala

La forma de operar de la dragalina resultaraacute maacutes adecuada para realizar el arranque de aquellos lechos o estratos horizontales de dureza alterna ya que al producir el ataque paralela y horizontalmente a la sedimentacioacuten del recubrimiento los dientes penetraraacuten por los puntos maacutes deacutebiles de los estratos

bull La cuchara de la excavadora efectuaraacute el arranque atravesando en parte normalmente a los estratos es decir en una direccioacuten de una mayor resistencia a la penetracioacuten

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bull Al trabajar sobre la superficie del banco no seraacute necesario descender la alimentacioacuten eleacutectrica hasta el fondo del tajo

Los mayores inconvenientes del uso de las Dragalinas se pueden resumir en

bull Una peor secuencia de trabajo con materiales de una mayor resistencia que requieren perforacioacuten y voladura aunque esta sea suave

bull Una menor selectividad y una fuerte dilucioacuten en las capas muy estrechas (menor de 2 metros)

bull Trabaja bien cuando el esteacuteril sea blando y el mineral sea duro pero en el caso contrario puede dar lugar a una cierta peacuterdida de calidad del mineral por arrastrar una parte del mineral con el esteacuteril

bull Gran valor de adquisicioacuten por lo que la inversioacuten inicial es mayor que para una excavadora con igual capacidad de cazo

bull El parque de este tipo de maacutequinas en Europa es muy reducido siendo bastante difiacutecil su contrata o alquiler y no existiendo muchos repuestos en zonas proacuteximas para una intercambiabilidad de los conjuntos

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TERRAZAS

Este meacutetodo se basa en una mineriacutea de banqueo con avance unidireccional Se aplica en yacimientos relativamente horizontales de uno o varios niveles mineralizados y con recubrimientos potentes pero que permiten depositar el esteacuteril en el hueco creado transportaacutendolo alrededor de la explotacioacuten

Las profundidades que se alcanzan son importantes existiendo casi exclusivamente una limitacioacuten de tipo econoacutemico en la determinacioacuten de cual es el uacuteltimo nivel mineralizado que se explotaraacute Al igual que sucede con los meacutetodos de descubierta y tal como se ha indicado se efectuacutea un auto rrelleno del hueco creado por lo que desde el punto de vista de larestauracioacuten de los terrenos las posibilidades de actuacioacuten son grandes

Los equipos y sistemas mineros que se utilizan son muy variados desde los totalmente discontinuos con equipos convencionales de carga y transporte hasta los continuos con transporte con cintas y trituracioacuten dentro de las propias explotaciones que poseen un alto grado de electrificacioacuten

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El meacutetodo de terrazas

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CONTORNOEn yacimientos de carboacuten con capas tumbadas de reducida potencia y topografiacutea generalmentedesfavorable se aplican los meacutetodos conocidos bajo la denominacioacuten de mineriacutea de contorno

Consisten en la excavacioacuten del esteacuteril y del mineral en sentido transversal al afloramiento hasta alcanzar el liacutemite econoacutemico dejando un talud de banco uacutenico y progresioacuten longitudinal siguiendo el citado afloramiento

Dado el gran desarrollo de estas explotaciones y la escasa profundidad de los huecos es posible realizar una transferencia de los esteacuteriles para la posterior recuperacioacuten de los terrenos

La maquinaria que se utiliza suele ser del tipo convencional accionada por motores diesel

El relleno de los huecos suele efectuarse una vez que se haya alcanzado una situacioacuten que permita el vertido dentro de la explotacioacuten

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Mineriacutea de contorno

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CANTERASCanteras es el teacutermino geneacuterico que se utiliza para referirse a las explotaciones de rocas industriales ornamentales y de materiales de construccioacuten

Constituyen con mucho el sector maacutes importante en cuanto a nuacutemero ya que desde muy antiguo se han venido explotando para la extraccioacuten y abastecimiento de materias primas con uso final en la construccioacuten y en obras de infraestructura

Antiguamente debido al valor relativamente pequentildeo que teniacutean los materiales extraiacutedos las canteras se situaban muy cercanas a los centros de consumo y poseiacutean unas dimensiones generalmente reducidas

Hoy diacutea la situacioacuten es muy diferente como se veraacute maacutes adelante

En liacuteneas generales el meacutetodo de explotacioacuten aplicado suele ser el de banqueo con uno o varios niveles situaacutendose un gran nuacutemero de canteras a media ladera

Las canteras pueden subdividirse en dos grupos

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bull El primero donde se desea obtener un todo-uno fragmentado apto para alimentar a las plantas de tratamiento y obtener un producto destinado a la construccioacuten en forma de aacuteridos a la fabricacioacuten de cementos a la fabricacioacuten de productos industriales etc En este tipo de explotacioacuten se dan canteras donde la extraccioacuten no es cuidadosa y se dan grandes alturas de banco

bull El segundo dedicado a la explotacioacuten cuidadosa de grandes bloques paralepipeacutedicos que posteriormente se cortan y elaboran Estas explotaciones se caracterizan por el gran nuacutemero de bancos que se abren para arrancar los bloques y la maquinaria especial con la que se obtienenplanos de corte limpios

Explotacioacuten de cantera de aacuteridos

CLASIFICACIOacuteN DE LOS TIPOS DEEXPLOTACIONES DE CANTERAEn liacutenea con lo que se ha comentado en el apartado anterior haciendo una clasificacioacuten muy elemental del conjunto de explotaciones de cantera esta permitiriacutea distinguir Las canteras de aacuteridos (Zahorras rellenos escolleras asfaltos hormigones etc) incluyeacutendose tambieacuten en este grupo a las graveras

Las canteras de roca ornamental (Pizarras Granitos Maacutermoles etc)

Las canteras de rocas y minerales industriales (Cementos ladrilleriacutea ceraacutemica y vidrio etc)

DEFINICIOacuteN DE AacuteRIDOSLas sustancias denominadas ldquoaacuteridos de construccioacutenrdquo pueden definirse como los materiales que cumplen las siguientes condicionesbull Ser materiales mineralesbull De origen natural o artificial

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bull De caraacutecter soacutelidos y ademaacutes inertesbull Dimensionados en las granulometriacuteas y formas adecuadasbull Utilizados mediante su mezcla iacutentima con aglomerantes de activacioacuten hidraacuteulica (cales cementos etc) o con ligantes bituminosos para la fabricacioacuten de1048707 Hormigones1048707 Productos artificiales resistentes1048707 Aglomerados asfaacutelticos1048707 Zahorras para la construccioacuten de bases y subbases granulares bases estabilizadas etc En construccioacuten de obras de infraestructura)1048707 Balastos Sub-balastos y gravillas de las viacuteas de ferrocarril1048707 Escollera como elemento de proteccioacuten frente a la erosioacuten marina fluvial o eoacutelica1048707 Rellenos de diverso tipo1048707 Materias primas para la industria1048707 Cemento y yesos1048707 Arenas para filtros moldes1048707 Cargas para fabricacioacuten de pinturas papel micronizadosetcCLASIFICACIOacuteN EN CUANTO A ORIGEN YNATURALEZASeguacuten su procedencia y proceso de obtencioacuten se establece la siguiente clasificacioacutenbull Aacuteridos naturalesbull Aacuteridos artificialesbull Aacuteridos recicladosbull Aacuteridos ligerosbull Asimilados a aacuteridosI Aacuteridos naturales1048707 Aacuteridos granulares obtenidos baacutesicamente de graveras y donde el material extraiacutedo se usatras haber sufrido un lavado y una clasificacioacuten1048707 Aacuteridos de machaqueo obtenidos a partir de la trituracioacuten molienda y clasificacioacuten de diferentes rocas de cantera o de las granulometriacuteas de rechazo de los aacuteridos granularesII Aacuteridos artificialesConstituidos por subproductos o residuos de procesos industriales como son las escorias sideruacutergicas las cenizas volantes de la combustioacuten del carboacuten esteacuteriles mineros etcIII Aacuteridos recicladosProcedentes de materiales de demolicioacuten y derribo de edificaciones (hormigones ceraacutemicos etc) yo de estructuras de firmes antiguos etcIV Aacuteridos ligerosProductos naturales o artificiales que se usan para la obtencioacuten de piezas o elementos de obra de bajo peso yo aislantes

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V Asimilados a aacuteridosSe distinguiraacuten en este caso1048707 Materiales de preacutestamo utilizables sin modificacioacuten de sus caracteriacutesticas naturales o con pequentildeas modificaciones de adicioacuten de productos estabilizantes o tratamientos mecaacutenicos en la construccioacuten de terraplenes y pedraplenes fundamentalmente1048707 Materiales de escollera natural o artificial constituido por bloques de formas y caracteriacutesticas variables en funcioacuten de las condiciones y especificaciones de la obra

GRAVERAS

Los materiales detriacuteticos como son las arenas y las gravas albergados en los depoacutesitos de valle y terrazas de los riacuteos son objeto de una explotacioacuten intensa debido a la demanda de dichos materiales por el sector de la construccioacuten

Las arenas y los cantos rodados se encuentran poco cohesionados por lo que las labores de arranque se efectuacutean directamente por equipos mecaacutenicos Las explotaciones suelen llevarse a cabo en un solo banco con una profundidad inferior por lo general a los 20 m

Cuando las formaciones se encuentran en niveles altos se utilizan equipos convencionales como son las palas cargadoras de ruedas y los volquetes Sin embargo es frecuente que los materiales se presenten en contacto con el subalveo o los acuiacuteferos infrayacentes empleaacutendose entonces otros equipos mineros como son las dragas las dragalinas o las raspas dando lugar a la posterior formacioacuten de lagunas

GRAVERAS SECASConsisten en excavaciones tridimensionales hasta alcanzar el fondo previsto o lecho del depoacutesito de gravas y arenas Estas explotaciones se localizan en las terrazas altas de los depoacutesitos fluviales y se trabaja siempre por encima del nivel del riacuteo o en su caso del nivel freaacutetico

Seguacuten la profundidad el avance se realiza con un frente uacutenico o escalonado en varios bancos

La maquinaria empleada es tiacutepica de cualquier explotacioacuten a cielo abierto siendo lo habitual las retroexcavadoras o las palas cargadoras sobre ruedas ya que son maacutequinas que presentan la ventaja de una mayor accesibilidad visual de los materiales que se extraen y unas mejores condiciones de trabajo de los equipos mineros

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GRAVERAS CON EXPLOTACIOacuteN BAJOLAacuteMINA DE AGUAEn estas explotaciones el nivel freaacutetico se encuentra muy proacuteximo a la superficie o a una cierta profundidad cuando el paquete productivo es de gran potencia Por ello la extraccioacuten se realiza total o parcialmente bajo el agua

En la mayoriacutea de los casos se lleva un solo banco con una altura igual a la de la profundidad del hueco inundado Solo cuando la parte alta del depoacutesito se encuentra seca la extraccioacuten se hace con un meacutetodo mixto pudiendo emplearse equipos distintos en cada zona Los maacutes comunes son dragalinas cucharas de arrastre y retroexcavadoras

El principal inconveniente estaacute en la falta de visioacuten sobre los materiales que se extraen y consecuentemente las peacuterdidas o la contaminacioacuten de estos materiales por arcillas o limos Este meacutetodo presupone que praacutecticamente todos los terrenos afectados van a ser abandonados como lagunas llegaacutendose a rellenar parcialmente algunas zonas

GRAVERAS CON REBAJAMIENTO DELNIVEL FREAacuteTICOEl meacutetodo se basa en la depresioacuten del nivel freaacutetico mediante

bull Conjunto de pozos de bombeo perimetrales al aacuterea de explotacioacuten

bull Red de zanjas excavadas por debajo del nivel de extraccioacutenbull Pantallas de impermeabilizacioacuten

En cualquier caso requiere disponer y mantener un equipo permanente de bombas para mantener el nivel de agua a la altura deseadaLa cantidad de agua que es preciso bombear puede llegar a ser notable debido a la alta conductividad hidraacuteulica y radios de influencia de varios cientos o miles de metros

MINERIacuteA HIDRAacuteULICA DRAGADO

En mineralizaciones especiales como son las metaacutelicas de oro casiterita etc etc contenidas en aluviones resulta interesante la aplicacioacuten del meacutetodo del dragado inundando previamente la zona de explotacioacuten Este meacutetodo es econoacutemico cuando la propia agua de inundacioacuten se utiliza en el proceso de concentracioacuten como ocurre con la separacioacuten gravimeacutetrica Las dragas ademaacutes del sistema de extraccioacuten que utilicen (cangilones cabezas de corte etc) pueden llegar a incorporar la propia planta de tratamiento sobre la plataforma (cribas

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ciclones jigs etc) con capacidad para tratar grandes voluacutemenes de material y un sistema de evacuacioacuten de esteacuteriles a la zona ya explotada

No obstante hoy diacutea es maacutes frecuente observar que draga y planta son flotantes pero estaacuten separadas entre siacute y conectadas por una tuberiacutea por medio de lacual la draga bombea el material extraiacutedo a la planta

MINERIacuteA CON DRAGAS

INTRODUCCIOacuteN AL CONCEPTO GENERALDE DRAGADOLas dragas son equipos destinados a la excavacioacuten de materiales sueltos o poco consolidados que se encuentran bajo una laacutemina de agua En consecuencia estos equipos trabajan realizando unaexcavacioacuten subacuaacutetica del material Otra caracteriacutestica es que el recubrimiento de agua puedeser natural o provocado por el hombre con el fin de facilitar y hacer posible la utilizacioacuten de talesmaacutequinasCon los avances logrados en los uacuteltimos antildeos en la construccioacuten de estos equipos es posible explotar yacimientos aluvionares realizar los desmontes previos de depoacutesitos donde los materialessuperficiales estaacuten poco consolidados y existe agua en las proximidades etc Otra aplicacioacuten que empieza a tener futuro es la de la mineriacutea marina por medio de la cual se extraen desde aacuteridos hasta recursos de muy alto valor

En el campo del dragado tradicional para la explotacioacuten de yacimientos minerales las condiciones que deben cumplirse para la aplicacioacuten de estos sistemas son

bull Resistencia del mineral en depoacutesitos de tipoplacer los granos de mineral deben ser maacutespesados que el esteacuteril que se presentaraacute enforma de suelo poco consolidado o con unamatriz de gravas y arenas sin casi cohesioacuten

bull Resistencia de los esteacuteriles materialessueltos

bull Forma del depoacutesito aluvionar tabular bancoo playa

bull Inclinacioacuten del yacimiento preferiblementehorizontal con una pendiente maacutexima del 2

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al 6

bull Tamantildeo del depoacutesito con una potencia deintermedia a grande de 8 a 60 m

bull Ley del mineral puede ser muy baja

bull Profundidad muy superficial y pequentildeorecubrimiento

VENTAJAS E INCONVENIENTESAlgunas caracteriacutesticas baacutesicas del empleo de las dragas en mineriacutea son las siguientes

VentajasEquipos de alta productividadbull Costes de operacioacuten bajosbull Requieren poca mano de obrabull Buena recuperacioacuten pero acompantildeada de alta dilucioacutenbull Operacioacuten normalmente continua en la mayoriacutea de los equiposInconvenientesbull Fuertes impactos ambientalesbull Necesidad de agua de 3000 a 4000 Im3 de material explotadobull Campo restringido a materiales poco consolidados o faacutecilmente disgregabas bajo el ataque hidraacuteulico o combinadobull Alta inversioacuten de capital con equipos grandesbull Poca flexibilidad y selectividad

TIPOS DE UNIDADES Y PRAacuteCTICAOPERATIVA CORRESPONDIENTELos diferentes tipos de dragas que actualmente se utilizan tanto en mineriacutea como en obra civil se pueden clasificar en dos grandes grupos

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A Mecaacutenicas1 De cuchara2 De cangilones3 De rodete-succionadora

B Hidraacuteulicas1 Cortadora-succionadora2 De succioacuten en marcha

Draga de cucharaEsta draga estaacute constituida por una excavadora de gran capacidad accionada mecaacutenicamente por medio de cables de forma semejante a sus equipos homoacutenimos que se utilizan en la mineriacutea tradicional a cielo abierto Estos equipos son especialmente idoacuteneos para trabajar con materiales duros y para extraer grandes bloques de ahiacute que frecuentemente se combinen con unidades rompe-rocas para extraer los fragmentos de roca desprendidos

El principio de trabajo es igual al de una excavadora normal donde la cuchara describe en un plano vertical un arco que con la ayuda de los dientes en cuyos extremos se concentran las fuerzas de excavacioacuten con altas cargas puntuales permite arrancar una rebanada de material hasta llenarlo La cuchara una vez cargada se eleva mediante los cables de accionamiento de la pluma y del brazo y con el giro

Draga de cuchara retro

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Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Page 3: Metodos de Explotacion de Minas a Cielo Abierto

terreno para la explanacioacuten y adecuacioacuten de la zona demarcada en los planos o indicada por el interventor Consiste en limpiar y despejar el aacuterea de los aacuterboles arbustos (si es necesario se solicita los permisos ante las entidades competentes) y todos los materiales extrantildeos que obstaculicen las labores posteriores transportaacutendolos a los s i t i os aprobados por e l i n te rven to r y tomando las med idas de segur idad adecuadas para proteger las zonas vecinas L o s m a t e r i a l e s r e s u l t a n t e s d e l a s a c t i v i d a d e s a n t e r i o r e s q u e p u e d a n s e r utilizables para otros fines seraacuten de la propiedad de la Entidad y no podraacuten ser retirados sin la autorizacioacuten escrita del interventor Medida el descapote se mediraacute en metros cuadrados medio sobre la proyeccioacuten horizontal de la zona demarcada y su precio incluye todos los costos directos e indirectos del contratista necesarios para hacer entrega de la obra a satisfaccioacuten de la interventora Forma de pagos se realizaran por metro cuadrado de descapote el precio unitario incluiraacute el cargue transporte y descargue del material proveniente del descapote hasta botadero Estos trabajos se ejecutaran de conformidad con los detalles mostrados en los planos o por el interventor utilizando el equipo apropiado para ello

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MEacuteTODOS DE EXPLOTACIOacuteN

El disentildeo de una mina tiene muacuteltiples facetas y objetivos entre los que cabe destacar la seleccioacuten del meacutetodo de explotacioacuten el dimensionamiento geomeacutetrico de la mina la determinacioacuten del ritmoanual de produccioacuten y la ley de corte la secuencia de extraccioacuten etc En el pasado la seleccioacuten de un meacutetodo minero para explotar un yacimiento nuevo se basaba en la revisioacutende las teacutecnicas aplicadas en otras minas y en las experiencias conseguidas sobre depoacutesitos similares dentro de un entorno proacuteximo Actualmente como las inversiones de capital que se precisan para abrir una nueva mina o para cambiar el meacutetodo de explotacioacuten existente son muy elevadas y la influencia que estos tienen sobre los costes de extraccioacuten son muy importantes es necesario que dicho proceso de seleccioacuten responda a un anaacutelisis sistemaacutetico y globalde todos los paraacutemetros especiacuteficos del yacimiento geometriacutea del depoacutesito y distribucioacuten de leyespropiedades geomecaacutenicas del mineral y rocas encajantes factores econoacutemicos limitacionesambientales condiciones sociales etc

La variabilidad de esos paraacutemetros y las dificultades de cuantificacioacuten total de los mismos han impedido el desarrollo de regias riacutegidas y esquemas precisos de explotacioacuten aplicables a cada yacimiento particular

No obstante los avances logrados en las diferentes ramas de la ciencia y la tecnologiacutea durante las uacuteltimas deacutecadas han permitido establecer unos meacutetodos generales de explotacioacuten y unos procesos numeacutericos de seleccioacuten vaacutelidos durante la etapa de estudio deviabilidad de un proyecto

Tan importante o maacutes que el meacutetodo minero y en ocasiones ligado con el mismo se encuentran la

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determinacioacuten del ritmo de produccioacuten anual y la ley de corte Su incidencia sobre la economiacutea delproyecto es muy grande ya que por ejemplo la ley de corte afecta directamente al volumen total de reservas explotables a la ley media del mineral y en las minasa cielo abierto al ratio esteacuteril mineral y por otro lado el segundo paraacutemetro de disentildeo que es la capacidad de produccioacuten si es muy pequentildea no permite las economiacuteas de escala y da lugar a que los ingresos se consigan de forma muy lenta y si el ritmo de explotacioacuten es intenso conlleva una inversioacuten inicial muy alta que puede llegar a no recuperarse durante la reducida vida de la minaPor todo lo indicado esta etapa teacutecnica de estudio y seleccioacuten del meacutetodo dentro del desarrollo de un proyecto minero es de suma importancia ya que condicionaraacute los resultados econoacutemicos futuros

Tipos de yacimientos y meacutetodos de explotacioacuten aplicados

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MEacuteTODOS MINEROS Y SISTEMAS DE EXPLOTACIOacuteN

Por las loacutegicas y naturales diferencias que imponen sus caracteriacutesticas estructurales y sus aplicaciones se pueden varias clases de materiales que daraacuten lugar a una primera seleccioacuten de los submeacutetodos claacutesicos de la mineriacutea a cielo abierto (MCA)

CortasTransferenciaDescubiertasTerrazasContornoCanterasGraverasMineriacutea hidraacuteulicaLixiviacioacutenEspeciales o mixtos

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CORTAS

En yacimientos masivos o de capas inclinadas la explotacioacuten se lleva a cabo tridimensionalmente por banqueo descendente con secciones verticales en forma troncocoacutenica

Estos meacutetodos son los tradicionales de la mineriacutea metaacutelica y se adaptaron en las uacuteltimas deacutecadas a los yacimientos de carboacuten introduciendo algunas modificaciones

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Esquema de una corta minera

La extraccioacuten en cada nivel se realiza en un banco con uno o varios tajos Debe existir un desfase entre bancos a fin de disponer de unas plataformas de trabajo miacutenimas para que operen los equipos a su maacuteximo rendimiento y en condiciones de seguridad

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Las pistas de transporte se adaptan a los taludes finales o en actividad permitiendo el acceso a diferentes cotas

La profundidad de estas explotaciones suele ser grande llegaacutendose en algunos casos a superar los 300 m Salvo en los yacimientos con una gran corrida como sucede con los de carboacuten las posibilidades de relleno de hueco con los propios esteacuteriles son escasas Por ello es siempre necesario crear depoacutesitos exteriores para albergar esos materiales

La vida de estas explotaciones suele ser grande por lo general superior a los 15 o 20 antildeos al menos en la mineriacutea metaacutelica existiendo algunas explotaciones bien conocidas que han trabajado durante maacutes de un sigloEn cuanto a las cortas de carboacuten cuya apertura tuvo lugar en la mayoriacutea de los casos a mediados de los antildeos 70 suele ser viable la transferencia de los esteacuteriles a los huecos creados pues los yacimientos son como ya se ha indicado alargaos y una vez alcanzada la fase de hueco inicial en un extremo del depoacutesito es factible efectuar el autorrelleno

PROCESO Y OPERACIOacuteN El proceso baacutesico para realizar una corta convencional consiste en la apertura de unos bancos sucesivos para la creacioacuten de un hueco o excavacioacuten que descubra el mineral tras el movimiento del esteacuteril hacia los vertederos interiores o exteriores mediante la ejecucioacuten de unos barrenos en los que se coloca una carga de explosivos para lograr la fragmentacioacuten de la roca en tamantildeos manipulables por la maquina de carga que puede ser una excavadora o una pala que lo coloca sobre una unidad de transporte como volquetes vagones de ferrocarril o cintas transportadoras en cuyo caso puede ser requerida una trituracioacuten en la mina para lograr el tamantildeo maacutes adecuado que lo llevan hasta la planta de proceso si fuera mineral o al vertedero si fuera esteacuteril La extraccioacuten en cada nivel se realiza en un banco con uno o varios tajos Debe existir un desfase entre bancos a fin de disponer de unas plataformas de trabajo miacutenimas para que operen los equipos a su maacuteximo rendimiento y en condiciones de seguridad Las pistas de transporte se adaptan a los taludes finales o en actividad permitiendo el acceso a diferentes cotas El ataque al mineral se realiza de techo a muro como en cualquier otro meacutetodo pero maacutes particularmente en las minas de carboacuten En estas explotaciones se suele disponer de bancos en esteacuteril de mayor altura que en el mineral pues en estos uacuteltimos tal dimensioacuten estaacute limitada por el alcance de los equipos de limpieza y por la necesidad de evitar los derrabes y por ende el ensuciamiento del carboacuten cuando se supera la altura criacutetica de los frentes descubiertos

VENTAJAS DE LAS MINAS A CIELO ABIERTO

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1 Mejor recuperacioacuten del volumen de mineral explotable2 Planificacioacuten maacutes flexible a medida que progresa el tajo3 Los niveles de riesgo en el trabajo disminuyen4 La mecanizacioacuten no tiene limite en cuanto a dimensiones de los equipos5 El esfuerzo fiacutesico de los trabajadores es menor6 La productividad es maacutes alta7 Los tonelajes por cada voladura son mucho mayores8 Los problemas de ventilacioacuten praacutecticamente no existen9 Los costes por tonelada movida son maacutes bajos DESVENTAJAS DE LA MINA A CIELO ABIERTO 1 Las inversiones en equipos son cuantiosas y las cargas financieras son altas2 El equipo es maacutes sofisticado y necesita una mano de obra maacutes calificada3 Los agentes atmosfeacutericos naturales tienen un fuerte impacto (lluvia nieve niebla)4 Los frentes de trabajo deben estar mejor organizados5 Se generan importantes impactos en el entorno que deben ser corregidos por medio de una restauracioacuten a veces onerosa

SECUENCIA Y MAQUINARIA POR ELMEacuteTODO DE CORTA

Como se ha indicado al principio la mineriacutea por corta o mineriacutea profunda viene definida como un meacutetodo tridimensional destinado a poder alcanzar grandes profundidades a traveacutes de un sistemaacutetico y muacuteltiple banqueo descendente Este meacutetodo de explotacioacuten se aplica normalmente en aquellos yacimientos cuyas caracteriacutesticas principales sean- Potentes capas o masas con buzamientos superiores a 25ordm y maacutes generalmente los de buzamiento vertical- Conjunto de capas o filones con potencias muy variables o de yacimientos complejos con una difiacutecil selectividad del mineral- Cuando el arranque del esteacuteril yo del mineral requiere la ejecucioacuten de perforacioacuten y voladura con explosivos- Cuando las reservas demostradas no permiten una gran inversioacuten inicial como lasque se requieren en otros meacutetodos maacutes especiacuteficos o se piensa en contratar la operacioacuten con maquinaria de obras publicas o convencional El disentildeo baacutesico de una

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explotacioacuten profunda de acuerdo con las etapas de la Ingenieriacutea minera explicadas anteriormente consiste en el disentildeo geomeacutetrico del hueco de los bancos y las rampas con una idea previa de la maquinaria o del tamantildeo a utilizar para posteriormente seleccionar la maquinaria y formar el personal Dentro del disentildeo geomeacutetrico el punto maacutes importante es la determinacioacuten de las caracteriacutesticas del banco de operacioacuten que por su caraacutecter repetitivo es la constante maacutes importante que afecta a la eficiencia y los costes de la mina Como criterios recomendables para la geometriacutea del banco podemos enunciar los siguientes

a) La altura del banco debe estar en equilibrio con la maacutequina de carga Entre 10 y 15 m para las excavadoras eleacutectricas y menos de10 m para las palas cargadoras

b) La anchura de la zona operativa del banco debe estar entre 3 y 5 veces la altura para que quepan holgadamente la voladura la carga y el transporte maacutes una zona de seguridad

c) El nuacutemero de bancos en operacioacuten no debe ser escaso ni excesivo siendo recomendable el nuacutemero de 4 uno en investigacioacuten otro en apertura otro en plena produccioacuten y otro terminando se

d) La longitud total de banco (suma de los bancos abiertos) debe ser directamente proporcional a la produccioacuten e inversamente ala altura del banco

e) Otro factor de disentildeo esencial es la rampa de unioacuten entre los bancos y los puntos de descarga de mineral o esteacuteril cuya pendiente depende esencialmente del sistema de transporte a utilizar y cuya anchura al igual que la del banco debe ser entre 3 y 5 veces la necesaria para el moacutedulo unitario del transporte por volquete cinta o ferrocarril

Los sistemas y la maquinaria que se aplican convencionalmente en los movimientos de arranque y transporte de las rocas y del mineral de las cortas con importantes profundidades se pueden agrupar en

1 Tractores2 Mototraillas3 Retroexcavadora con volquete4 Dragalina5 Excavadora Volquete (Pala Volquete)

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TRACTORESAdemaacutes de sus otros muacuteltiples usos en los servicios de la mina los tractores o bulldozers pueden ser utilizados en el arranque y empuje del material maacutes superficial hasta el borde del banco en sistema de arranque y transporte Tambieacuten como una maacutequina de arranque se puede utilizar empleando el riper o escarificador arrancando y extrayendo las rocas maacutes deacutebiles y superficiales en donde la voladura no fuera necesaria La distancia liacutemite econoacutemica de arranque y arrastre con tractor suele estar en unos 150 metros generalmente

MOTOTRAILLAS Aunque su nacimiento y mayor utilizacioacuten estaacute en las obras publicas y civiles tambieacuten se pueden emplear en algunas zonas u operaciones mineras para aquellos materiales blandos y muy bien fragmentados hasta una granulometriacutea de 30 x 30 cm La distancia liacutemite econoacutemica de transporte con mototraillas estaacute situada entre los 600 y 800 m en materiales carificable y entre los 1000 y 1500 m paraterrenos sueltos de excavacioacuten directa Se emplean muy econoacutemicamente para la restitucioacuten del terreno y especialmente en el movimiento de la tierra vegetal y tambieacuten son muy uacutetiles en las fases iniciales del desmonte con los materiales muy alterados como fue el caso de la antigua corta de Aznalcollar y Sabero o en la mineriacutea de los materiales blandos como para la extraccioacuten de las arenas los lignitos los fosfatos y las bauxitas

RETROEXCAVADORA CON VOLQUETEPor sus especiales caracteriacutesticas de trabajo este sistema se suele utilizar maacutes para la extraccioacuten y limpieza del mineral que para la carga y transporte del esteacuteril

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Las mayores ventajas de emplear una maacutequina del tipo de la Retroexcavadora son

bull Mejor limpieza del mineral y por consiguiente una menor dilucioacuten o mezcla del mineral con el esteacuteril dado el mayor control y la facilidad de colocacioacuten del cucharoacuten de la maacutequina en el frente del banco asiacute como por el uso de unas especiales cucharas o aditamentos para el arranque la limpieza y la carga

bull Al poder permanecer la Retroexcavadora y el volquete en un nivel superior se puede suprimir o retrasar la ejecucioacuten de la rampa de acceso al uacuteltimo nivel y asiacute poder trabajar en una zona maacutes preparada y con menores problemas de arranque o de presencia de agua

DRAGALINAEs la maquinaria maacutes apropiada para el sistema americano de transferencia y con su desarrollo en capacidad estaacute siendo empleada cada vez maacutes en el fondo de algunas explotaciones de meacutetodo mixto Este sistema es muy adecuado para el arranque y el vertido directo de aquellos materiales de resistencia baja (menos de 40 MPa) Su operacioacuten viene a ser como la de las retro excavadoras pero con unas mayores dimensiones de cuba y de longitud del brazo

Por las ya citadas caracteriacutesticas de los yacimientos en donde se puede y debe aplicar el meacutetodo de corta se descarta en general la utilizacioacuten de este sistema

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excepto para los uacuteltimos metros del fondo de la explotacioacuten En estos casos se tendriacutea que extraer tanto el mineral como el esteacuteril pudieacutendose producir una dilucioacuten del mineral y obviamente un bajo recobro para las capas estrechas debido al gran tamantildeo al poco control y a la forma de maniobrar porlanzamiento del cucharoacuten

EXCAVADORA VOLQUETE (PALA VOLQUETE)Dentro del meacutetodo de explotacioacuten por corta el sistema ciacuteclico de carga diferenciada con pala o excavadora y de transporte con volquetes mineros es el llamado convencional siendo muy praacutectico bien ensayado y probado en todo el mundo Las caracteriacutesticas principales de este sistema son

bull Gran flexibilidad operativa para imprevistos cambios de tajo o del material

bull Rango de distancias econoacutemicas muy elevada

bull Alta fiabilidad y disponibilidad mecaacutenica del sistema

bull Faacutecil contratacioacuten de la maquinaria por su similitud con la utilizada en la Obra Puacuteblica

bull Buena selectividad entre mineral y esteacuteril pudieacutendose separar muy faacutecilmente los diferentes materiales de una explotacioacuten

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DESCUBIERTAS

Estos meacutetodos se aplican en yacimientos tumbados u horizontales con unos recubrimientos de esteacuteril inferiores por lo general a los 50 m Consiste en el avance unidireccional de un moacutedulo con un solo banco desde el que se efectuacutea el arranque del esteacuteril y vertido de eacuteste al hueco de las fases anteriores El mineral es entonces extraiacutedo desde el fondo de la explotacioacuten que coincide con el muro del depoacutesitoDespueacutes de realizar la excavacioacuten del primer moacutedulo o hueco inicial el esteacuteril de los siguientes es vertido en el propio hueco de las fases anteriores de ahiacute que sea por naturaleza el maacutes representativo delos meacutetodos de transferencia

La maquinaria que se utiliza depende del volumen de reservas extraiacutebles siendo en las grandes minas de frecuente aplicacioacuten las dragalinas y en las pequentildeas si no se justifican las fuertes inversiones en maquinaria los equipos convencionales como los tractores de orugas las excavadoras hidraacuteulicas las palas cargadoras

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Descubierta de carboacuten

EL SISTEMA DE DESCUBIERTA AMERICANO DRAGALINAS

El sistema de transferencia que se realiza modernamente con las Dragalinas es aplicable en aquellos yacimientos en los que

bull La potencia de la capa seraacute mayor de 2 metrosbull El esteacuteril seraacute excavable bien directamente o tras una pre voladura suaveLas reservas seraacuten suficientes para respaldar la inversioacuten y la vida de la maacutequinaEs un sistema muy popular en algunos paiacuteses como son EEUU Sudaacutefrica Australia Nueva Zelanda Rusia y Marruecos Cuando alguna de estas caracteriacutesticas deja de cumplirse se comienza a combinar este sistema con el convencional de corta con excavadoras y volquetes

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Las principales ventajas que sobresalen del empleo de las Dragalinas son

bull Una gran simplicidad operativa con miacutenimo personal

bull Un reducido coste de operacioacuten

bull Posibilidad de excavar un banco profundo hasta 23 de la longitud de la pluma (que en muchos casos largamente los 100 metros)

bull Una mejor adaptacioacuten de la dragalina frente a la excavadora en el caso de las capas con ondulaciones ya que la excavadora debe desplazarse sobre la capa en el fondo del hueco o sobre el muro del yacimiento

bull Una mayor flexibilidad de funcionamiento que permitiraacute superar las variaciones no previstas del espesor del recubrimiento prolongar la longitud del frente en cualquier sentido efectuar el desmonte en un plano superior al del apoyo (chop down) e incluso hacer un doble manejo del esteacuteril cuando fuera necesario o conveniente un segundo transporte (rehandling)

bull Una mayor seguridad de trabajo en cuanto a la estabilidad del gran banco de esteacuteril de recubrimiento en que se apoya la maacutequina que si estuviera sobre el mineral

bull Produce un menor dantildeo al mineral dada la situacioacuten de la dragalina en la parte superior del banco de esteacuteril De aquiacute que se obtendraacute un mayor porcentaje de recuperacioacuten del mineral

bull La presioacuten superficial sobre el terreno seraacute bastante menor que la de las excavadoras porla mayor superficie de apoyo o sistema de traslacioacuten

bull Normalmente la incidencia del mantenimiento en el costo por metro cuacutebico es menor que para las excavadoras o las rotopalas lograacutendose una mayor disponibilidad a largo plazo algo mayor que la excavadora y mucho mejor que la Rotopala

La forma de operar de la dragalina resultaraacute maacutes adecuada para realizar el arranque de aquellos lechos o estratos horizontales de dureza alterna ya que al producir el ataque paralela y horizontalmente a la sedimentacioacuten del recubrimiento los dientes penetraraacuten por los puntos maacutes deacutebiles de los estratos

bull La cuchara de la excavadora efectuaraacute el arranque atravesando en parte normalmente a los estratos es decir en una direccioacuten de una mayor resistencia a la penetracioacuten

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bull Al trabajar sobre la superficie del banco no seraacute necesario descender la alimentacioacuten eleacutectrica hasta el fondo del tajo

Los mayores inconvenientes del uso de las Dragalinas se pueden resumir en

bull Una peor secuencia de trabajo con materiales de una mayor resistencia que requieren perforacioacuten y voladura aunque esta sea suave

bull Una menor selectividad y una fuerte dilucioacuten en las capas muy estrechas (menor de 2 metros)

bull Trabaja bien cuando el esteacuteril sea blando y el mineral sea duro pero en el caso contrario puede dar lugar a una cierta peacuterdida de calidad del mineral por arrastrar una parte del mineral con el esteacuteril

bull Gran valor de adquisicioacuten por lo que la inversioacuten inicial es mayor que para una excavadora con igual capacidad de cazo

bull El parque de este tipo de maacutequinas en Europa es muy reducido siendo bastante difiacutecil su contrata o alquiler y no existiendo muchos repuestos en zonas proacuteximas para una intercambiabilidad de los conjuntos

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TERRAZAS

Este meacutetodo se basa en una mineriacutea de banqueo con avance unidireccional Se aplica en yacimientos relativamente horizontales de uno o varios niveles mineralizados y con recubrimientos potentes pero que permiten depositar el esteacuteril en el hueco creado transportaacutendolo alrededor de la explotacioacuten

Las profundidades que se alcanzan son importantes existiendo casi exclusivamente una limitacioacuten de tipo econoacutemico en la determinacioacuten de cual es el uacuteltimo nivel mineralizado que se explotaraacute Al igual que sucede con los meacutetodos de descubierta y tal como se ha indicado se efectuacutea un auto rrelleno del hueco creado por lo que desde el punto de vista de larestauracioacuten de los terrenos las posibilidades de actuacioacuten son grandes

Los equipos y sistemas mineros que se utilizan son muy variados desde los totalmente discontinuos con equipos convencionales de carga y transporte hasta los continuos con transporte con cintas y trituracioacuten dentro de las propias explotaciones que poseen un alto grado de electrificacioacuten

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El meacutetodo de terrazas

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CONTORNOEn yacimientos de carboacuten con capas tumbadas de reducida potencia y topografiacutea generalmentedesfavorable se aplican los meacutetodos conocidos bajo la denominacioacuten de mineriacutea de contorno

Consisten en la excavacioacuten del esteacuteril y del mineral en sentido transversal al afloramiento hasta alcanzar el liacutemite econoacutemico dejando un talud de banco uacutenico y progresioacuten longitudinal siguiendo el citado afloramiento

Dado el gran desarrollo de estas explotaciones y la escasa profundidad de los huecos es posible realizar una transferencia de los esteacuteriles para la posterior recuperacioacuten de los terrenos

La maquinaria que se utiliza suele ser del tipo convencional accionada por motores diesel

El relleno de los huecos suele efectuarse una vez que se haya alcanzado una situacioacuten que permita el vertido dentro de la explotacioacuten

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Mineriacutea de contorno

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CANTERASCanteras es el teacutermino geneacuterico que se utiliza para referirse a las explotaciones de rocas industriales ornamentales y de materiales de construccioacuten

Constituyen con mucho el sector maacutes importante en cuanto a nuacutemero ya que desde muy antiguo se han venido explotando para la extraccioacuten y abastecimiento de materias primas con uso final en la construccioacuten y en obras de infraestructura

Antiguamente debido al valor relativamente pequentildeo que teniacutean los materiales extraiacutedos las canteras se situaban muy cercanas a los centros de consumo y poseiacutean unas dimensiones generalmente reducidas

Hoy diacutea la situacioacuten es muy diferente como se veraacute maacutes adelante

En liacuteneas generales el meacutetodo de explotacioacuten aplicado suele ser el de banqueo con uno o varios niveles situaacutendose un gran nuacutemero de canteras a media ladera

Las canteras pueden subdividirse en dos grupos

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bull El primero donde se desea obtener un todo-uno fragmentado apto para alimentar a las plantas de tratamiento y obtener un producto destinado a la construccioacuten en forma de aacuteridos a la fabricacioacuten de cementos a la fabricacioacuten de productos industriales etc En este tipo de explotacioacuten se dan canteras donde la extraccioacuten no es cuidadosa y se dan grandes alturas de banco

bull El segundo dedicado a la explotacioacuten cuidadosa de grandes bloques paralepipeacutedicos que posteriormente se cortan y elaboran Estas explotaciones se caracterizan por el gran nuacutemero de bancos que se abren para arrancar los bloques y la maquinaria especial con la que se obtienenplanos de corte limpios

Explotacioacuten de cantera de aacuteridos

CLASIFICACIOacuteN DE LOS TIPOS DEEXPLOTACIONES DE CANTERAEn liacutenea con lo que se ha comentado en el apartado anterior haciendo una clasificacioacuten muy elemental del conjunto de explotaciones de cantera esta permitiriacutea distinguir Las canteras de aacuteridos (Zahorras rellenos escolleras asfaltos hormigones etc) incluyeacutendose tambieacuten en este grupo a las graveras

Las canteras de roca ornamental (Pizarras Granitos Maacutermoles etc)

Las canteras de rocas y minerales industriales (Cementos ladrilleriacutea ceraacutemica y vidrio etc)

DEFINICIOacuteN DE AacuteRIDOSLas sustancias denominadas ldquoaacuteridos de construccioacutenrdquo pueden definirse como los materiales que cumplen las siguientes condicionesbull Ser materiales mineralesbull De origen natural o artificial

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bull De caraacutecter soacutelidos y ademaacutes inertesbull Dimensionados en las granulometriacuteas y formas adecuadasbull Utilizados mediante su mezcla iacutentima con aglomerantes de activacioacuten hidraacuteulica (cales cementos etc) o con ligantes bituminosos para la fabricacioacuten de1048707 Hormigones1048707 Productos artificiales resistentes1048707 Aglomerados asfaacutelticos1048707 Zahorras para la construccioacuten de bases y subbases granulares bases estabilizadas etc En construccioacuten de obras de infraestructura)1048707 Balastos Sub-balastos y gravillas de las viacuteas de ferrocarril1048707 Escollera como elemento de proteccioacuten frente a la erosioacuten marina fluvial o eoacutelica1048707 Rellenos de diverso tipo1048707 Materias primas para la industria1048707 Cemento y yesos1048707 Arenas para filtros moldes1048707 Cargas para fabricacioacuten de pinturas papel micronizadosetcCLASIFICACIOacuteN EN CUANTO A ORIGEN YNATURALEZASeguacuten su procedencia y proceso de obtencioacuten se establece la siguiente clasificacioacutenbull Aacuteridos naturalesbull Aacuteridos artificialesbull Aacuteridos recicladosbull Aacuteridos ligerosbull Asimilados a aacuteridosI Aacuteridos naturales1048707 Aacuteridos granulares obtenidos baacutesicamente de graveras y donde el material extraiacutedo se usatras haber sufrido un lavado y una clasificacioacuten1048707 Aacuteridos de machaqueo obtenidos a partir de la trituracioacuten molienda y clasificacioacuten de diferentes rocas de cantera o de las granulometriacuteas de rechazo de los aacuteridos granularesII Aacuteridos artificialesConstituidos por subproductos o residuos de procesos industriales como son las escorias sideruacutergicas las cenizas volantes de la combustioacuten del carboacuten esteacuteriles mineros etcIII Aacuteridos recicladosProcedentes de materiales de demolicioacuten y derribo de edificaciones (hormigones ceraacutemicos etc) yo de estructuras de firmes antiguos etcIV Aacuteridos ligerosProductos naturales o artificiales que se usan para la obtencioacuten de piezas o elementos de obra de bajo peso yo aislantes

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V Asimilados a aacuteridosSe distinguiraacuten en este caso1048707 Materiales de preacutestamo utilizables sin modificacioacuten de sus caracteriacutesticas naturales o con pequentildeas modificaciones de adicioacuten de productos estabilizantes o tratamientos mecaacutenicos en la construccioacuten de terraplenes y pedraplenes fundamentalmente1048707 Materiales de escollera natural o artificial constituido por bloques de formas y caracteriacutesticas variables en funcioacuten de las condiciones y especificaciones de la obra

GRAVERAS

Los materiales detriacuteticos como son las arenas y las gravas albergados en los depoacutesitos de valle y terrazas de los riacuteos son objeto de una explotacioacuten intensa debido a la demanda de dichos materiales por el sector de la construccioacuten

Las arenas y los cantos rodados se encuentran poco cohesionados por lo que las labores de arranque se efectuacutean directamente por equipos mecaacutenicos Las explotaciones suelen llevarse a cabo en un solo banco con una profundidad inferior por lo general a los 20 m

Cuando las formaciones se encuentran en niveles altos se utilizan equipos convencionales como son las palas cargadoras de ruedas y los volquetes Sin embargo es frecuente que los materiales se presenten en contacto con el subalveo o los acuiacuteferos infrayacentes empleaacutendose entonces otros equipos mineros como son las dragas las dragalinas o las raspas dando lugar a la posterior formacioacuten de lagunas

GRAVERAS SECASConsisten en excavaciones tridimensionales hasta alcanzar el fondo previsto o lecho del depoacutesito de gravas y arenas Estas explotaciones se localizan en las terrazas altas de los depoacutesitos fluviales y se trabaja siempre por encima del nivel del riacuteo o en su caso del nivel freaacutetico

Seguacuten la profundidad el avance se realiza con un frente uacutenico o escalonado en varios bancos

La maquinaria empleada es tiacutepica de cualquier explotacioacuten a cielo abierto siendo lo habitual las retroexcavadoras o las palas cargadoras sobre ruedas ya que son maacutequinas que presentan la ventaja de una mayor accesibilidad visual de los materiales que se extraen y unas mejores condiciones de trabajo de los equipos mineros

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GRAVERAS CON EXPLOTACIOacuteN BAJOLAacuteMINA DE AGUAEn estas explotaciones el nivel freaacutetico se encuentra muy proacuteximo a la superficie o a una cierta profundidad cuando el paquete productivo es de gran potencia Por ello la extraccioacuten se realiza total o parcialmente bajo el agua

En la mayoriacutea de los casos se lleva un solo banco con una altura igual a la de la profundidad del hueco inundado Solo cuando la parte alta del depoacutesito se encuentra seca la extraccioacuten se hace con un meacutetodo mixto pudiendo emplearse equipos distintos en cada zona Los maacutes comunes son dragalinas cucharas de arrastre y retroexcavadoras

El principal inconveniente estaacute en la falta de visioacuten sobre los materiales que se extraen y consecuentemente las peacuterdidas o la contaminacioacuten de estos materiales por arcillas o limos Este meacutetodo presupone que praacutecticamente todos los terrenos afectados van a ser abandonados como lagunas llegaacutendose a rellenar parcialmente algunas zonas

GRAVERAS CON REBAJAMIENTO DELNIVEL FREAacuteTICOEl meacutetodo se basa en la depresioacuten del nivel freaacutetico mediante

bull Conjunto de pozos de bombeo perimetrales al aacuterea de explotacioacuten

bull Red de zanjas excavadas por debajo del nivel de extraccioacutenbull Pantallas de impermeabilizacioacuten

En cualquier caso requiere disponer y mantener un equipo permanente de bombas para mantener el nivel de agua a la altura deseadaLa cantidad de agua que es preciso bombear puede llegar a ser notable debido a la alta conductividad hidraacuteulica y radios de influencia de varios cientos o miles de metros

MINERIacuteA HIDRAacuteULICA DRAGADO

En mineralizaciones especiales como son las metaacutelicas de oro casiterita etc etc contenidas en aluviones resulta interesante la aplicacioacuten del meacutetodo del dragado inundando previamente la zona de explotacioacuten Este meacutetodo es econoacutemico cuando la propia agua de inundacioacuten se utiliza en el proceso de concentracioacuten como ocurre con la separacioacuten gravimeacutetrica Las dragas ademaacutes del sistema de extraccioacuten que utilicen (cangilones cabezas de corte etc) pueden llegar a incorporar la propia planta de tratamiento sobre la plataforma (cribas

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ciclones jigs etc) con capacidad para tratar grandes voluacutemenes de material y un sistema de evacuacioacuten de esteacuteriles a la zona ya explotada

No obstante hoy diacutea es maacutes frecuente observar que draga y planta son flotantes pero estaacuten separadas entre siacute y conectadas por una tuberiacutea por medio de lacual la draga bombea el material extraiacutedo a la planta

MINERIacuteA CON DRAGAS

INTRODUCCIOacuteN AL CONCEPTO GENERALDE DRAGADOLas dragas son equipos destinados a la excavacioacuten de materiales sueltos o poco consolidados que se encuentran bajo una laacutemina de agua En consecuencia estos equipos trabajan realizando unaexcavacioacuten subacuaacutetica del material Otra caracteriacutestica es que el recubrimiento de agua puedeser natural o provocado por el hombre con el fin de facilitar y hacer posible la utilizacioacuten de talesmaacutequinasCon los avances logrados en los uacuteltimos antildeos en la construccioacuten de estos equipos es posible explotar yacimientos aluvionares realizar los desmontes previos de depoacutesitos donde los materialessuperficiales estaacuten poco consolidados y existe agua en las proximidades etc Otra aplicacioacuten que empieza a tener futuro es la de la mineriacutea marina por medio de la cual se extraen desde aacuteridos hasta recursos de muy alto valor

En el campo del dragado tradicional para la explotacioacuten de yacimientos minerales las condiciones que deben cumplirse para la aplicacioacuten de estos sistemas son

bull Resistencia del mineral en depoacutesitos de tipoplacer los granos de mineral deben ser maacutespesados que el esteacuteril que se presentaraacute enforma de suelo poco consolidado o con unamatriz de gravas y arenas sin casi cohesioacuten

bull Resistencia de los esteacuteriles materialessueltos

bull Forma del depoacutesito aluvionar tabular bancoo playa

bull Inclinacioacuten del yacimiento preferiblementehorizontal con una pendiente maacutexima del 2

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al 6

bull Tamantildeo del depoacutesito con una potencia deintermedia a grande de 8 a 60 m

bull Ley del mineral puede ser muy baja

bull Profundidad muy superficial y pequentildeorecubrimiento

VENTAJAS E INCONVENIENTESAlgunas caracteriacutesticas baacutesicas del empleo de las dragas en mineriacutea son las siguientes

VentajasEquipos de alta productividadbull Costes de operacioacuten bajosbull Requieren poca mano de obrabull Buena recuperacioacuten pero acompantildeada de alta dilucioacutenbull Operacioacuten normalmente continua en la mayoriacutea de los equiposInconvenientesbull Fuertes impactos ambientalesbull Necesidad de agua de 3000 a 4000 Im3 de material explotadobull Campo restringido a materiales poco consolidados o faacutecilmente disgregabas bajo el ataque hidraacuteulico o combinadobull Alta inversioacuten de capital con equipos grandesbull Poca flexibilidad y selectividad

TIPOS DE UNIDADES Y PRAacuteCTICAOPERATIVA CORRESPONDIENTELos diferentes tipos de dragas que actualmente se utilizan tanto en mineriacutea como en obra civil se pueden clasificar en dos grandes grupos

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A Mecaacutenicas1 De cuchara2 De cangilones3 De rodete-succionadora

B Hidraacuteulicas1 Cortadora-succionadora2 De succioacuten en marcha

Draga de cucharaEsta draga estaacute constituida por una excavadora de gran capacidad accionada mecaacutenicamente por medio de cables de forma semejante a sus equipos homoacutenimos que se utilizan en la mineriacutea tradicional a cielo abierto Estos equipos son especialmente idoacuteneos para trabajar con materiales duros y para extraer grandes bloques de ahiacute que frecuentemente se combinen con unidades rompe-rocas para extraer los fragmentos de roca desprendidos

El principio de trabajo es igual al de una excavadora normal donde la cuchara describe en un plano vertical un arco que con la ayuda de los dientes en cuyos extremos se concentran las fuerzas de excavacioacuten con altas cargas puntuales permite arrancar una rebanada de material hasta llenarlo La cuchara una vez cargada se eleva mediante los cables de accionamiento de la pluma y del brazo y con el giro

Draga de cuchara retro

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Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Page 4: Metodos de Explotacion de Minas a Cielo Abierto

MEacuteTODOS DE EXPLOTACIOacuteN

El disentildeo de una mina tiene muacuteltiples facetas y objetivos entre los que cabe destacar la seleccioacuten del meacutetodo de explotacioacuten el dimensionamiento geomeacutetrico de la mina la determinacioacuten del ritmoanual de produccioacuten y la ley de corte la secuencia de extraccioacuten etc En el pasado la seleccioacuten de un meacutetodo minero para explotar un yacimiento nuevo se basaba en la revisioacutende las teacutecnicas aplicadas en otras minas y en las experiencias conseguidas sobre depoacutesitos similares dentro de un entorno proacuteximo Actualmente como las inversiones de capital que se precisan para abrir una nueva mina o para cambiar el meacutetodo de explotacioacuten existente son muy elevadas y la influencia que estos tienen sobre los costes de extraccioacuten son muy importantes es necesario que dicho proceso de seleccioacuten responda a un anaacutelisis sistemaacutetico y globalde todos los paraacutemetros especiacuteficos del yacimiento geometriacutea del depoacutesito y distribucioacuten de leyespropiedades geomecaacutenicas del mineral y rocas encajantes factores econoacutemicos limitacionesambientales condiciones sociales etc

La variabilidad de esos paraacutemetros y las dificultades de cuantificacioacuten total de los mismos han impedido el desarrollo de regias riacutegidas y esquemas precisos de explotacioacuten aplicables a cada yacimiento particular

No obstante los avances logrados en las diferentes ramas de la ciencia y la tecnologiacutea durante las uacuteltimas deacutecadas han permitido establecer unos meacutetodos generales de explotacioacuten y unos procesos numeacutericos de seleccioacuten vaacutelidos durante la etapa de estudio deviabilidad de un proyecto

Tan importante o maacutes que el meacutetodo minero y en ocasiones ligado con el mismo se encuentran la

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determinacioacuten del ritmo de produccioacuten anual y la ley de corte Su incidencia sobre la economiacutea delproyecto es muy grande ya que por ejemplo la ley de corte afecta directamente al volumen total de reservas explotables a la ley media del mineral y en las minasa cielo abierto al ratio esteacuteril mineral y por otro lado el segundo paraacutemetro de disentildeo que es la capacidad de produccioacuten si es muy pequentildea no permite las economiacuteas de escala y da lugar a que los ingresos se consigan de forma muy lenta y si el ritmo de explotacioacuten es intenso conlleva una inversioacuten inicial muy alta que puede llegar a no recuperarse durante la reducida vida de la minaPor todo lo indicado esta etapa teacutecnica de estudio y seleccioacuten del meacutetodo dentro del desarrollo de un proyecto minero es de suma importancia ya que condicionaraacute los resultados econoacutemicos futuros

Tipos de yacimientos y meacutetodos de explotacioacuten aplicados

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MEacuteTODOS MINEROS Y SISTEMAS DE EXPLOTACIOacuteN

Por las loacutegicas y naturales diferencias que imponen sus caracteriacutesticas estructurales y sus aplicaciones se pueden varias clases de materiales que daraacuten lugar a una primera seleccioacuten de los submeacutetodos claacutesicos de la mineriacutea a cielo abierto (MCA)

CortasTransferenciaDescubiertasTerrazasContornoCanterasGraverasMineriacutea hidraacuteulicaLixiviacioacutenEspeciales o mixtos

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CORTAS

En yacimientos masivos o de capas inclinadas la explotacioacuten se lleva a cabo tridimensionalmente por banqueo descendente con secciones verticales en forma troncocoacutenica

Estos meacutetodos son los tradicionales de la mineriacutea metaacutelica y se adaptaron en las uacuteltimas deacutecadas a los yacimientos de carboacuten introduciendo algunas modificaciones

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Esquema de una corta minera

La extraccioacuten en cada nivel se realiza en un banco con uno o varios tajos Debe existir un desfase entre bancos a fin de disponer de unas plataformas de trabajo miacutenimas para que operen los equipos a su maacuteximo rendimiento y en condiciones de seguridad

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Las pistas de transporte se adaptan a los taludes finales o en actividad permitiendo el acceso a diferentes cotas

La profundidad de estas explotaciones suele ser grande llegaacutendose en algunos casos a superar los 300 m Salvo en los yacimientos con una gran corrida como sucede con los de carboacuten las posibilidades de relleno de hueco con los propios esteacuteriles son escasas Por ello es siempre necesario crear depoacutesitos exteriores para albergar esos materiales

La vida de estas explotaciones suele ser grande por lo general superior a los 15 o 20 antildeos al menos en la mineriacutea metaacutelica existiendo algunas explotaciones bien conocidas que han trabajado durante maacutes de un sigloEn cuanto a las cortas de carboacuten cuya apertura tuvo lugar en la mayoriacutea de los casos a mediados de los antildeos 70 suele ser viable la transferencia de los esteacuteriles a los huecos creados pues los yacimientos son como ya se ha indicado alargaos y una vez alcanzada la fase de hueco inicial en un extremo del depoacutesito es factible efectuar el autorrelleno

PROCESO Y OPERACIOacuteN El proceso baacutesico para realizar una corta convencional consiste en la apertura de unos bancos sucesivos para la creacioacuten de un hueco o excavacioacuten que descubra el mineral tras el movimiento del esteacuteril hacia los vertederos interiores o exteriores mediante la ejecucioacuten de unos barrenos en los que se coloca una carga de explosivos para lograr la fragmentacioacuten de la roca en tamantildeos manipulables por la maquina de carga que puede ser una excavadora o una pala que lo coloca sobre una unidad de transporte como volquetes vagones de ferrocarril o cintas transportadoras en cuyo caso puede ser requerida una trituracioacuten en la mina para lograr el tamantildeo maacutes adecuado que lo llevan hasta la planta de proceso si fuera mineral o al vertedero si fuera esteacuteril La extraccioacuten en cada nivel se realiza en un banco con uno o varios tajos Debe existir un desfase entre bancos a fin de disponer de unas plataformas de trabajo miacutenimas para que operen los equipos a su maacuteximo rendimiento y en condiciones de seguridad Las pistas de transporte se adaptan a los taludes finales o en actividad permitiendo el acceso a diferentes cotas El ataque al mineral se realiza de techo a muro como en cualquier otro meacutetodo pero maacutes particularmente en las minas de carboacuten En estas explotaciones se suele disponer de bancos en esteacuteril de mayor altura que en el mineral pues en estos uacuteltimos tal dimensioacuten estaacute limitada por el alcance de los equipos de limpieza y por la necesidad de evitar los derrabes y por ende el ensuciamiento del carboacuten cuando se supera la altura criacutetica de los frentes descubiertos

VENTAJAS DE LAS MINAS A CIELO ABIERTO

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1 Mejor recuperacioacuten del volumen de mineral explotable2 Planificacioacuten maacutes flexible a medida que progresa el tajo3 Los niveles de riesgo en el trabajo disminuyen4 La mecanizacioacuten no tiene limite en cuanto a dimensiones de los equipos5 El esfuerzo fiacutesico de los trabajadores es menor6 La productividad es maacutes alta7 Los tonelajes por cada voladura son mucho mayores8 Los problemas de ventilacioacuten praacutecticamente no existen9 Los costes por tonelada movida son maacutes bajos DESVENTAJAS DE LA MINA A CIELO ABIERTO 1 Las inversiones en equipos son cuantiosas y las cargas financieras son altas2 El equipo es maacutes sofisticado y necesita una mano de obra maacutes calificada3 Los agentes atmosfeacutericos naturales tienen un fuerte impacto (lluvia nieve niebla)4 Los frentes de trabajo deben estar mejor organizados5 Se generan importantes impactos en el entorno que deben ser corregidos por medio de una restauracioacuten a veces onerosa

SECUENCIA Y MAQUINARIA POR ELMEacuteTODO DE CORTA

Como se ha indicado al principio la mineriacutea por corta o mineriacutea profunda viene definida como un meacutetodo tridimensional destinado a poder alcanzar grandes profundidades a traveacutes de un sistemaacutetico y muacuteltiple banqueo descendente Este meacutetodo de explotacioacuten se aplica normalmente en aquellos yacimientos cuyas caracteriacutesticas principales sean- Potentes capas o masas con buzamientos superiores a 25ordm y maacutes generalmente los de buzamiento vertical- Conjunto de capas o filones con potencias muy variables o de yacimientos complejos con una difiacutecil selectividad del mineral- Cuando el arranque del esteacuteril yo del mineral requiere la ejecucioacuten de perforacioacuten y voladura con explosivos- Cuando las reservas demostradas no permiten una gran inversioacuten inicial como lasque se requieren en otros meacutetodos maacutes especiacuteficos o se piensa en contratar la operacioacuten con maquinaria de obras publicas o convencional El disentildeo baacutesico de una

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explotacioacuten profunda de acuerdo con las etapas de la Ingenieriacutea minera explicadas anteriormente consiste en el disentildeo geomeacutetrico del hueco de los bancos y las rampas con una idea previa de la maquinaria o del tamantildeo a utilizar para posteriormente seleccionar la maquinaria y formar el personal Dentro del disentildeo geomeacutetrico el punto maacutes importante es la determinacioacuten de las caracteriacutesticas del banco de operacioacuten que por su caraacutecter repetitivo es la constante maacutes importante que afecta a la eficiencia y los costes de la mina Como criterios recomendables para la geometriacutea del banco podemos enunciar los siguientes

a) La altura del banco debe estar en equilibrio con la maacutequina de carga Entre 10 y 15 m para las excavadoras eleacutectricas y menos de10 m para las palas cargadoras

b) La anchura de la zona operativa del banco debe estar entre 3 y 5 veces la altura para que quepan holgadamente la voladura la carga y el transporte maacutes una zona de seguridad

c) El nuacutemero de bancos en operacioacuten no debe ser escaso ni excesivo siendo recomendable el nuacutemero de 4 uno en investigacioacuten otro en apertura otro en plena produccioacuten y otro terminando se

d) La longitud total de banco (suma de los bancos abiertos) debe ser directamente proporcional a la produccioacuten e inversamente ala altura del banco

e) Otro factor de disentildeo esencial es la rampa de unioacuten entre los bancos y los puntos de descarga de mineral o esteacuteril cuya pendiente depende esencialmente del sistema de transporte a utilizar y cuya anchura al igual que la del banco debe ser entre 3 y 5 veces la necesaria para el moacutedulo unitario del transporte por volquete cinta o ferrocarril

Los sistemas y la maquinaria que se aplican convencionalmente en los movimientos de arranque y transporte de las rocas y del mineral de las cortas con importantes profundidades se pueden agrupar en

1 Tractores2 Mototraillas3 Retroexcavadora con volquete4 Dragalina5 Excavadora Volquete (Pala Volquete)

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TRACTORESAdemaacutes de sus otros muacuteltiples usos en los servicios de la mina los tractores o bulldozers pueden ser utilizados en el arranque y empuje del material maacutes superficial hasta el borde del banco en sistema de arranque y transporte Tambieacuten como una maacutequina de arranque se puede utilizar empleando el riper o escarificador arrancando y extrayendo las rocas maacutes deacutebiles y superficiales en donde la voladura no fuera necesaria La distancia liacutemite econoacutemica de arranque y arrastre con tractor suele estar en unos 150 metros generalmente

MOTOTRAILLAS Aunque su nacimiento y mayor utilizacioacuten estaacute en las obras publicas y civiles tambieacuten se pueden emplear en algunas zonas u operaciones mineras para aquellos materiales blandos y muy bien fragmentados hasta una granulometriacutea de 30 x 30 cm La distancia liacutemite econoacutemica de transporte con mototraillas estaacute situada entre los 600 y 800 m en materiales carificable y entre los 1000 y 1500 m paraterrenos sueltos de excavacioacuten directa Se emplean muy econoacutemicamente para la restitucioacuten del terreno y especialmente en el movimiento de la tierra vegetal y tambieacuten son muy uacutetiles en las fases iniciales del desmonte con los materiales muy alterados como fue el caso de la antigua corta de Aznalcollar y Sabero o en la mineriacutea de los materiales blandos como para la extraccioacuten de las arenas los lignitos los fosfatos y las bauxitas

RETROEXCAVADORA CON VOLQUETEPor sus especiales caracteriacutesticas de trabajo este sistema se suele utilizar maacutes para la extraccioacuten y limpieza del mineral que para la carga y transporte del esteacuteril

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Las mayores ventajas de emplear una maacutequina del tipo de la Retroexcavadora son

bull Mejor limpieza del mineral y por consiguiente una menor dilucioacuten o mezcla del mineral con el esteacuteril dado el mayor control y la facilidad de colocacioacuten del cucharoacuten de la maacutequina en el frente del banco asiacute como por el uso de unas especiales cucharas o aditamentos para el arranque la limpieza y la carga

bull Al poder permanecer la Retroexcavadora y el volquete en un nivel superior se puede suprimir o retrasar la ejecucioacuten de la rampa de acceso al uacuteltimo nivel y asiacute poder trabajar en una zona maacutes preparada y con menores problemas de arranque o de presencia de agua

DRAGALINAEs la maquinaria maacutes apropiada para el sistema americano de transferencia y con su desarrollo en capacidad estaacute siendo empleada cada vez maacutes en el fondo de algunas explotaciones de meacutetodo mixto Este sistema es muy adecuado para el arranque y el vertido directo de aquellos materiales de resistencia baja (menos de 40 MPa) Su operacioacuten viene a ser como la de las retro excavadoras pero con unas mayores dimensiones de cuba y de longitud del brazo

Por las ya citadas caracteriacutesticas de los yacimientos en donde se puede y debe aplicar el meacutetodo de corta se descarta en general la utilizacioacuten de este sistema

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excepto para los uacuteltimos metros del fondo de la explotacioacuten En estos casos se tendriacutea que extraer tanto el mineral como el esteacuteril pudieacutendose producir una dilucioacuten del mineral y obviamente un bajo recobro para las capas estrechas debido al gran tamantildeo al poco control y a la forma de maniobrar porlanzamiento del cucharoacuten

EXCAVADORA VOLQUETE (PALA VOLQUETE)Dentro del meacutetodo de explotacioacuten por corta el sistema ciacuteclico de carga diferenciada con pala o excavadora y de transporte con volquetes mineros es el llamado convencional siendo muy praacutectico bien ensayado y probado en todo el mundo Las caracteriacutesticas principales de este sistema son

bull Gran flexibilidad operativa para imprevistos cambios de tajo o del material

bull Rango de distancias econoacutemicas muy elevada

bull Alta fiabilidad y disponibilidad mecaacutenica del sistema

bull Faacutecil contratacioacuten de la maquinaria por su similitud con la utilizada en la Obra Puacuteblica

bull Buena selectividad entre mineral y esteacuteril pudieacutendose separar muy faacutecilmente los diferentes materiales de una explotacioacuten

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DESCUBIERTAS

Estos meacutetodos se aplican en yacimientos tumbados u horizontales con unos recubrimientos de esteacuteril inferiores por lo general a los 50 m Consiste en el avance unidireccional de un moacutedulo con un solo banco desde el que se efectuacutea el arranque del esteacuteril y vertido de eacuteste al hueco de las fases anteriores El mineral es entonces extraiacutedo desde el fondo de la explotacioacuten que coincide con el muro del depoacutesitoDespueacutes de realizar la excavacioacuten del primer moacutedulo o hueco inicial el esteacuteril de los siguientes es vertido en el propio hueco de las fases anteriores de ahiacute que sea por naturaleza el maacutes representativo delos meacutetodos de transferencia

La maquinaria que se utiliza depende del volumen de reservas extraiacutebles siendo en las grandes minas de frecuente aplicacioacuten las dragalinas y en las pequentildeas si no se justifican las fuertes inversiones en maquinaria los equipos convencionales como los tractores de orugas las excavadoras hidraacuteulicas las palas cargadoras

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Descubierta de carboacuten

EL SISTEMA DE DESCUBIERTA AMERICANO DRAGALINAS

El sistema de transferencia que se realiza modernamente con las Dragalinas es aplicable en aquellos yacimientos en los que

bull La potencia de la capa seraacute mayor de 2 metrosbull El esteacuteril seraacute excavable bien directamente o tras una pre voladura suaveLas reservas seraacuten suficientes para respaldar la inversioacuten y la vida de la maacutequinaEs un sistema muy popular en algunos paiacuteses como son EEUU Sudaacutefrica Australia Nueva Zelanda Rusia y Marruecos Cuando alguna de estas caracteriacutesticas deja de cumplirse se comienza a combinar este sistema con el convencional de corta con excavadoras y volquetes

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Las principales ventajas que sobresalen del empleo de las Dragalinas son

bull Una gran simplicidad operativa con miacutenimo personal

bull Un reducido coste de operacioacuten

bull Posibilidad de excavar un banco profundo hasta 23 de la longitud de la pluma (que en muchos casos largamente los 100 metros)

bull Una mejor adaptacioacuten de la dragalina frente a la excavadora en el caso de las capas con ondulaciones ya que la excavadora debe desplazarse sobre la capa en el fondo del hueco o sobre el muro del yacimiento

bull Una mayor flexibilidad de funcionamiento que permitiraacute superar las variaciones no previstas del espesor del recubrimiento prolongar la longitud del frente en cualquier sentido efectuar el desmonte en un plano superior al del apoyo (chop down) e incluso hacer un doble manejo del esteacuteril cuando fuera necesario o conveniente un segundo transporte (rehandling)

bull Una mayor seguridad de trabajo en cuanto a la estabilidad del gran banco de esteacuteril de recubrimiento en que se apoya la maacutequina que si estuviera sobre el mineral

bull Produce un menor dantildeo al mineral dada la situacioacuten de la dragalina en la parte superior del banco de esteacuteril De aquiacute que se obtendraacute un mayor porcentaje de recuperacioacuten del mineral

bull La presioacuten superficial sobre el terreno seraacute bastante menor que la de las excavadoras porla mayor superficie de apoyo o sistema de traslacioacuten

bull Normalmente la incidencia del mantenimiento en el costo por metro cuacutebico es menor que para las excavadoras o las rotopalas lograacutendose una mayor disponibilidad a largo plazo algo mayor que la excavadora y mucho mejor que la Rotopala

La forma de operar de la dragalina resultaraacute maacutes adecuada para realizar el arranque de aquellos lechos o estratos horizontales de dureza alterna ya que al producir el ataque paralela y horizontalmente a la sedimentacioacuten del recubrimiento los dientes penetraraacuten por los puntos maacutes deacutebiles de los estratos

bull La cuchara de la excavadora efectuaraacute el arranque atravesando en parte normalmente a los estratos es decir en una direccioacuten de una mayor resistencia a la penetracioacuten

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bull Al trabajar sobre la superficie del banco no seraacute necesario descender la alimentacioacuten eleacutectrica hasta el fondo del tajo

Los mayores inconvenientes del uso de las Dragalinas se pueden resumir en

bull Una peor secuencia de trabajo con materiales de una mayor resistencia que requieren perforacioacuten y voladura aunque esta sea suave

bull Una menor selectividad y una fuerte dilucioacuten en las capas muy estrechas (menor de 2 metros)

bull Trabaja bien cuando el esteacuteril sea blando y el mineral sea duro pero en el caso contrario puede dar lugar a una cierta peacuterdida de calidad del mineral por arrastrar una parte del mineral con el esteacuteril

bull Gran valor de adquisicioacuten por lo que la inversioacuten inicial es mayor que para una excavadora con igual capacidad de cazo

bull El parque de este tipo de maacutequinas en Europa es muy reducido siendo bastante difiacutecil su contrata o alquiler y no existiendo muchos repuestos en zonas proacuteximas para una intercambiabilidad de los conjuntos

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TERRAZAS

Este meacutetodo se basa en una mineriacutea de banqueo con avance unidireccional Se aplica en yacimientos relativamente horizontales de uno o varios niveles mineralizados y con recubrimientos potentes pero que permiten depositar el esteacuteril en el hueco creado transportaacutendolo alrededor de la explotacioacuten

Las profundidades que se alcanzan son importantes existiendo casi exclusivamente una limitacioacuten de tipo econoacutemico en la determinacioacuten de cual es el uacuteltimo nivel mineralizado que se explotaraacute Al igual que sucede con los meacutetodos de descubierta y tal como se ha indicado se efectuacutea un auto rrelleno del hueco creado por lo que desde el punto de vista de larestauracioacuten de los terrenos las posibilidades de actuacioacuten son grandes

Los equipos y sistemas mineros que se utilizan son muy variados desde los totalmente discontinuos con equipos convencionales de carga y transporte hasta los continuos con transporte con cintas y trituracioacuten dentro de las propias explotaciones que poseen un alto grado de electrificacioacuten

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El meacutetodo de terrazas

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CONTORNOEn yacimientos de carboacuten con capas tumbadas de reducida potencia y topografiacutea generalmentedesfavorable se aplican los meacutetodos conocidos bajo la denominacioacuten de mineriacutea de contorno

Consisten en la excavacioacuten del esteacuteril y del mineral en sentido transversal al afloramiento hasta alcanzar el liacutemite econoacutemico dejando un talud de banco uacutenico y progresioacuten longitudinal siguiendo el citado afloramiento

Dado el gran desarrollo de estas explotaciones y la escasa profundidad de los huecos es posible realizar una transferencia de los esteacuteriles para la posterior recuperacioacuten de los terrenos

La maquinaria que se utiliza suele ser del tipo convencional accionada por motores diesel

El relleno de los huecos suele efectuarse una vez que se haya alcanzado una situacioacuten que permita el vertido dentro de la explotacioacuten

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Mineriacutea de contorno

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CANTERASCanteras es el teacutermino geneacuterico que se utiliza para referirse a las explotaciones de rocas industriales ornamentales y de materiales de construccioacuten

Constituyen con mucho el sector maacutes importante en cuanto a nuacutemero ya que desde muy antiguo se han venido explotando para la extraccioacuten y abastecimiento de materias primas con uso final en la construccioacuten y en obras de infraestructura

Antiguamente debido al valor relativamente pequentildeo que teniacutean los materiales extraiacutedos las canteras se situaban muy cercanas a los centros de consumo y poseiacutean unas dimensiones generalmente reducidas

Hoy diacutea la situacioacuten es muy diferente como se veraacute maacutes adelante

En liacuteneas generales el meacutetodo de explotacioacuten aplicado suele ser el de banqueo con uno o varios niveles situaacutendose un gran nuacutemero de canteras a media ladera

Las canteras pueden subdividirse en dos grupos

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bull El primero donde se desea obtener un todo-uno fragmentado apto para alimentar a las plantas de tratamiento y obtener un producto destinado a la construccioacuten en forma de aacuteridos a la fabricacioacuten de cementos a la fabricacioacuten de productos industriales etc En este tipo de explotacioacuten se dan canteras donde la extraccioacuten no es cuidadosa y se dan grandes alturas de banco

bull El segundo dedicado a la explotacioacuten cuidadosa de grandes bloques paralepipeacutedicos que posteriormente se cortan y elaboran Estas explotaciones se caracterizan por el gran nuacutemero de bancos que se abren para arrancar los bloques y la maquinaria especial con la que se obtienenplanos de corte limpios

Explotacioacuten de cantera de aacuteridos

CLASIFICACIOacuteN DE LOS TIPOS DEEXPLOTACIONES DE CANTERAEn liacutenea con lo que se ha comentado en el apartado anterior haciendo una clasificacioacuten muy elemental del conjunto de explotaciones de cantera esta permitiriacutea distinguir Las canteras de aacuteridos (Zahorras rellenos escolleras asfaltos hormigones etc) incluyeacutendose tambieacuten en este grupo a las graveras

Las canteras de roca ornamental (Pizarras Granitos Maacutermoles etc)

Las canteras de rocas y minerales industriales (Cementos ladrilleriacutea ceraacutemica y vidrio etc)

DEFINICIOacuteN DE AacuteRIDOSLas sustancias denominadas ldquoaacuteridos de construccioacutenrdquo pueden definirse como los materiales que cumplen las siguientes condicionesbull Ser materiales mineralesbull De origen natural o artificial

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bull De caraacutecter soacutelidos y ademaacutes inertesbull Dimensionados en las granulometriacuteas y formas adecuadasbull Utilizados mediante su mezcla iacutentima con aglomerantes de activacioacuten hidraacuteulica (cales cementos etc) o con ligantes bituminosos para la fabricacioacuten de1048707 Hormigones1048707 Productos artificiales resistentes1048707 Aglomerados asfaacutelticos1048707 Zahorras para la construccioacuten de bases y subbases granulares bases estabilizadas etc En construccioacuten de obras de infraestructura)1048707 Balastos Sub-balastos y gravillas de las viacuteas de ferrocarril1048707 Escollera como elemento de proteccioacuten frente a la erosioacuten marina fluvial o eoacutelica1048707 Rellenos de diverso tipo1048707 Materias primas para la industria1048707 Cemento y yesos1048707 Arenas para filtros moldes1048707 Cargas para fabricacioacuten de pinturas papel micronizadosetcCLASIFICACIOacuteN EN CUANTO A ORIGEN YNATURALEZASeguacuten su procedencia y proceso de obtencioacuten se establece la siguiente clasificacioacutenbull Aacuteridos naturalesbull Aacuteridos artificialesbull Aacuteridos recicladosbull Aacuteridos ligerosbull Asimilados a aacuteridosI Aacuteridos naturales1048707 Aacuteridos granulares obtenidos baacutesicamente de graveras y donde el material extraiacutedo se usatras haber sufrido un lavado y una clasificacioacuten1048707 Aacuteridos de machaqueo obtenidos a partir de la trituracioacuten molienda y clasificacioacuten de diferentes rocas de cantera o de las granulometriacuteas de rechazo de los aacuteridos granularesII Aacuteridos artificialesConstituidos por subproductos o residuos de procesos industriales como son las escorias sideruacutergicas las cenizas volantes de la combustioacuten del carboacuten esteacuteriles mineros etcIII Aacuteridos recicladosProcedentes de materiales de demolicioacuten y derribo de edificaciones (hormigones ceraacutemicos etc) yo de estructuras de firmes antiguos etcIV Aacuteridos ligerosProductos naturales o artificiales que se usan para la obtencioacuten de piezas o elementos de obra de bajo peso yo aislantes

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V Asimilados a aacuteridosSe distinguiraacuten en este caso1048707 Materiales de preacutestamo utilizables sin modificacioacuten de sus caracteriacutesticas naturales o con pequentildeas modificaciones de adicioacuten de productos estabilizantes o tratamientos mecaacutenicos en la construccioacuten de terraplenes y pedraplenes fundamentalmente1048707 Materiales de escollera natural o artificial constituido por bloques de formas y caracteriacutesticas variables en funcioacuten de las condiciones y especificaciones de la obra

GRAVERAS

Los materiales detriacuteticos como son las arenas y las gravas albergados en los depoacutesitos de valle y terrazas de los riacuteos son objeto de una explotacioacuten intensa debido a la demanda de dichos materiales por el sector de la construccioacuten

Las arenas y los cantos rodados se encuentran poco cohesionados por lo que las labores de arranque se efectuacutean directamente por equipos mecaacutenicos Las explotaciones suelen llevarse a cabo en un solo banco con una profundidad inferior por lo general a los 20 m

Cuando las formaciones se encuentran en niveles altos se utilizan equipos convencionales como son las palas cargadoras de ruedas y los volquetes Sin embargo es frecuente que los materiales se presenten en contacto con el subalveo o los acuiacuteferos infrayacentes empleaacutendose entonces otros equipos mineros como son las dragas las dragalinas o las raspas dando lugar a la posterior formacioacuten de lagunas

GRAVERAS SECASConsisten en excavaciones tridimensionales hasta alcanzar el fondo previsto o lecho del depoacutesito de gravas y arenas Estas explotaciones se localizan en las terrazas altas de los depoacutesitos fluviales y se trabaja siempre por encima del nivel del riacuteo o en su caso del nivel freaacutetico

Seguacuten la profundidad el avance se realiza con un frente uacutenico o escalonado en varios bancos

La maquinaria empleada es tiacutepica de cualquier explotacioacuten a cielo abierto siendo lo habitual las retroexcavadoras o las palas cargadoras sobre ruedas ya que son maacutequinas que presentan la ventaja de una mayor accesibilidad visual de los materiales que se extraen y unas mejores condiciones de trabajo de los equipos mineros

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GRAVERAS CON EXPLOTACIOacuteN BAJOLAacuteMINA DE AGUAEn estas explotaciones el nivel freaacutetico se encuentra muy proacuteximo a la superficie o a una cierta profundidad cuando el paquete productivo es de gran potencia Por ello la extraccioacuten se realiza total o parcialmente bajo el agua

En la mayoriacutea de los casos se lleva un solo banco con una altura igual a la de la profundidad del hueco inundado Solo cuando la parte alta del depoacutesito se encuentra seca la extraccioacuten se hace con un meacutetodo mixto pudiendo emplearse equipos distintos en cada zona Los maacutes comunes son dragalinas cucharas de arrastre y retroexcavadoras

El principal inconveniente estaacute en la falta de visioacuten sobre los materiales que se extraen y consecuentemente las peacuterdidas o la contaminacioacuten de estos materiales por arcillas o limos Este meacutetodo presupone que praacutecticamente todos los terrenos afectados van a ser abandonados como lagunas llegaacutendose a rellenar parcialmente algunas zonas

GRAVERAS CON REBAJAMIENTO DELNIVEL FREAacuteTICOEl meacutetodo se basa en la depresioacuten del nivel freaacutetico mediante

bull Conjunto de pozos de bombeo perimetrales al aacuterea de explotacioacuten

bull Red de zanjas excavadas por debajo del nivel de extraccioacutenbull Pantallas de impermeabilizacioacuten

En cualquier caso requiere disponer y mantener un equipo permanente de bombas para mantener el nivel de agua a la altura deseadaLa cantidad de agua que es preciso bombear puede llegar a ser notable debido a la alta conductividad hidraacuteulica y radios de influencia de varios cientos o miles de metros

MINERIacuteA HIDRAacuteULICA DRAGADO

En mineralizaciones especiales como son las metaacutelicas de oro casiterita etc etc contenidas en aluviones resulta interesante la aplicacioacuten del meacutetodo del dragado inundando previamente la zona de explotacioacuten Este meacutetodo es econoacutemico cuando la propia agua de inundacioacuten se utiliza en el proceso de concentracioacuten como ocurre con la separacioacuten gravimeacutetrica Las dragas ademaacutes del sistema de extraccioacuten que utilicen (cangilones cabezas de corte etc) pueden llegar a incorporar la propia planta de tratamiento sobre la plataforma (cribas

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ciclones jigs etc) con capacidad para tratar grandes voluacutemenes de material y un sistema de evacuacioacuten de esteacuteriles a la zona ya explotada

No obstante hoy diacutea es maacutes frecuente observar que draga y planta son flotantes pero estaacuten separadas entre siacute y conectadas por una tuberiacutea por medio de lacual la draga bombea el material extraiacutedo a la planta

MINERIacuteA CON DRAGAS

INTRODUCCIOacuteN AL CONCEPTO GENERALDE DRAGADOLas dragas son equipos destinados a la excavacioacuten de materiales sueltos o poco consolidados que se encuentran bajo una laacutemina de agua En consecuencia estos equipos trabajan realizando unaexcavacioacuten subacuaacutetica del material Otra caracteriacutestica es que el recubrimiento de agua puedeser natural o provocado por el hombre con el fin de facilitar y hacer posible la utilizacioacuten de talesmaacutequinasCon los avances logrados en los uacuteltimos antildeos en la construccioacuten de estos equipos es posible explotar yacimientos aluvionares realizar los desmontes previos de depoacutesitos donde los materialessuperficiales estaacuten poco consolidados y existe agua en las proximidades etc Otra aplicacioacuten que empieza a tener futuro es la de la mineriacutea marina por medio de la cual se extraen desde aacuteridos hasta recursos de muy alto valor

En el campo del dragado tradicional para la explotacioacuten de yacimientos minerales las condiciones que deben cumplirse para la aplicacioacuten de estos sistemas son

bull Resistencia del mineral en depoacutesitos de tipoplacer los granos de mineral deben ser maacutespesados que el esteacuteril que se presentaraacute enforma de suelo poco consolidado o con unamatriz de gravas y arenas sin casi cohesioacuten

bull Resistencia de los esteacuteriles materialessueltos

bull Forma del depoacutesito aluvionar tabular bancoo playa

bull Inclinacioacuten del yacimiento preferiblementehorizontal con una pendiente maacutexima del 2

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al 6

bull Tamantildeo del depoacutesito con una potencia deintermedia a grande de 8 a 60 m

bull Ley del mineral puede ser muy baja

bull Profundidad muy superficial y pequentildeorecubrimiento

VENTAJAS E INCONVENIENTESAlgunas caracteriacutesticas baacutesicas del empleo de las dragas en mineriacutea son las siguientes

VentajasEquipos de alta productividadbull Costes de operacioacuten bajosbull Requieren poca mano de obrabull Buena recuperacioacuten pero acompantildeada de alta dilucioacutenbull Operacioacuten normalmente continua en la mayoriacutea de los equiposInconvenientesbull Fuertes impactos ambientalesbull Necesidad de agua de 3000 a 4000 Im3 de material explotadobull Campo restringido a materiales poco consolidados o faacutecilmente disgregabas bajo el ataque hidraacuteulico o combinadobull Alta inversioacuten de capital con equipos grandesbull Poca flexibilidad y selectividad

TIPOS DE UNIDADES Y PRAacuteCTICAOPERATIVA CORRESPONDIENTELos diferentes tipos de dragas que actualmente se utilizan tanto en mineriacutea como en obra civil se pueden clasificar en dos grandes grupos

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A Mecaacutenicas1 De cuchara2 De cangilones3 De rodete-succionadora

B Hidraacuteulicas1 Cortadora-succionadora2 De succioacuten en marcha

Draga de cucharaEsta draga estaacute constituida por una excavadora de gran capacidad accionada mecaacutenicamente por medio de cables de forma semejante a sus equipos homoacutenimos que se utilizan en la mineriacutea tradicional a cielo abierto Estos equipos son especialmente idoacuteneos para trabajar con materiales duros y para extraer grandes bloques de ahiacute que frecuentemente se combinen con unidades rompe-rocas para extraer los fragmentos de roca desprendidos

El principio de trabajo es igual al de una excavadora normal donde la cuchara describe en un plano vertical un arco que con la ayuda de los dientes en cuyos extremos se concentran las fuerzas de excavacioacuten con altas cargas puntuales permite arrancar una rebanada de material hasta llenarlo La cuchara una vez cargada se eleva mediante los cables de accionamiento de la pluma y del brazo y con el giro

Draga de cuchara retro

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Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Page 5: Metodos de Explotacion de Minas a Cielo Abierto

determinacioacuten del ritmo de produccioacuten anual y la ley de corte Su incidencia sobre la economiacutea delproyecto es muy grande ya que por ejemplo la ley de corte afecta directamente al volumen total de reservas explotables a la ley media del mineral y en las minasa cielo abierto al ratio esteacuteril mineral y por otro lado el segundo paraacutemetro de disentildeo que es la capacidad de produccioacuten si es muy pequentildea no permite las economiacuteas de escala y da lugar a que los ingresos se consigan de forma muy lenta y si el ritmo de explotacioacuten es intenso conlleva una inversioacuten inicial muy alta que puede llegar a no recuperarse durante la reducida vida de la minaPor todo lo indicado esta etapa teacutecnica de estudio y seleccioacuten del meacutetodo dentro del desarrollo de un proyecto minero es de suma importancia ya que condicionaraacute los resultados econoacutemicos futuros

Tipos de yacimientos y meacutetodos de explotacioacuten aplicados

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MEacuteTODOS MINEROS Y SISTEMAS DE EXPLOTACIOacuteN

Por las loacutegicas y naturales diferencias que imponen sus caracteriacutesticas estructurales y sus aplicaciones se pueden varias clases de materiales que daraacuten lugar a una primera seleccioacuten de los submeacutetodos claacutesicos de la mineriacutea a cielo abierto (MCA)

CortasTransferenciaDescubiertasTerrazasContornoCanterasGraverasMineriacutea hidraacuteulicaLixiviacioacutenEspeciales o mixtos

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CORTAS

En yacimientos masivos o de capas inclinadas la explotacioacuten se lleva a cabo tridimensionalmente por banqueo descendente con secciones verticales en forma troncocoacutenica

Estos meacutetodos son los tradicionales de la mineriacutea metaacutelica y se adaptaron en las uacuteltimas deacutecadas a los yacimientos de carboacuten introduciendo algunas modificaciones

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Esquema de una corta minera

La extraccioacuten en cada nivel se realiza en un banco con uno o varios tajos Debe existir un desfase entre bancos a fin de disponer de unas plataformas de trabajo miacutenimas para que operen los equipos a su maacuteximo rendimiento y en condiciones de seguridad

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Las pistas de transporte se adaptan a los taludes finales o en actividad permitiendo el acceso a diferentes cotas

La profundidad de estas explotaciones suele ser grande llegaacutendose en algunos casos a superar los 300 m Salvo en los yacimientos con una gran corrida como sucede con los de carboacuten las posibilidades de relleno de hueco con los propios esteacuteriles son escasas Por ello es siempre necesario crear depoacutesitos exteriores para albergar esos materiales

La vida de estas explotaciones suele ser grande por lo general superior a los 15 o 20 antildeos al menos en la mineriacutea metaacutelica existiendo algunas explotaciones bien conocidas que han trabajado durante maacutes de un sigloEn cuanto a las cortas de carboacuten cuya apertura tuvo lugar en la mayoriacutea de los casos a mediados de los antildeos 70 suele ser viable la transferencia de los esteacuteriles a los huecos creados pues los yacimientos son como ya se ha indicado alargaos y una vez alcanzada la fase de hueco inicial en un extremo del depoacutesito es factible efectuar el autorrelleno

PROCESO Y OPERACIOacuteN El proceso baacutesico para realizar una corta convencional consiste en la apertura de unos bancos sucesivos para la creacioacuten de un hueco o excavacioacuten que descubra el mineral tras el movimiento del esteacuteril hacia los vertederos interiores o exteriores mediante la ejecucioacuten de unos barrenos en los que se coloca una carga de explosivos para lograr la fragmentacioacuten de la roca en tamantildeos manipulables por la maquina de carga que puede ser una excavadora o una pala que lo coloca sobre una unidad de transporte como volquetes vagones de ferrocarril o cintas transportadoras en cuyo caso puede ser requerida una trituracioacuten en la mina para lograr el tamantildeo maacutes adecuado que lo llevan hasta la planta de proceso si fuera mineral o al vertedero si fuera esteacuteril La extraccioacuten en cada nivel se realiza en un banco con uno o varios tajos Debe existir un desfase entre bancos a fin de disponer de unas plataformas de trabajo miacutenimas para que operen los equipos a su maacuteximo rendimiento y en condiciones de seguridad Las pistas de transporte se adaptan a los taludes finales o en actividad permitiendo el acceso a diferentes cotas El ataque al mineral se realiza de techo a muro como en cualquier otro meacutetodo pero maacutes particularmente en las minas de carboacuten En estas explotaciones se suele disponer de bancos en esteacuteril de mayor altura que en el mineral pues en estos uacuteltimos tal dimensioacuten estaacute limitada por el alcance de los equipos de limpieza y por la necesidad de evitar los derrabes y por ende el ensuciamiento del carboacuten cuando se supera la altura criacutetica de los frentes descubiertos

VENTAJAS DE LAS MINAS A CIELO ABIERTO

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1 Mejor recuperacioacuten del volumen de mineral explotable2 Planificacioacuten maacutes flexible a medida que progresa el tajo3 Los niveles de riesgo en el trabajo disminuyen4 La mecanizacioacuten no tiene limite en cuanto a dimensiones de los equipos5 El esfuerzo fiacutesico de los trabajadores es menor6 La productividad es maacutes alta7 Los tonelajes por cada voladura son mucho mayores8 Los problemas de ventilacioacuten praacutecticamente no existen9 Los costes por tonelada movida son maacutes bajos DESVENTAJAS DE LA MINA A CIELO ABIERTO 1 Las inversiones en equipos son cuantiosas y las cargas financieras son altas2 El equipo es maacutes sofisticado y necesita una mano de obra maacutes calificada3 Los agentes atmosfeacutericos naturales tienen un fuerte impacto (lluvia nieve niebla)4 Los frentes de trabajo deben estar mejor organizados5 Se generan importantes impactos en el entorno que deben ser corregidos por medio de una restauracioacuten a veces onerosa

SECUENCIA Y MAQUINARIA POR ELMEacuteTODO DE CORTA

Como se ha indicado al principio la mineriacutea por corta o mineriacutea profunda viene definida como un meacutetodo tridimensional destinado a poder alcanzar grandes profundidades a traveacutes de un sistemaacutetico y muacuteltiple banqueo descendente Este meacutetodo de explotacioacuten se aplica normalmente en aquellos yacimientos cuyas caracteriacutesticas principales sean- Potentes capas o masas con buzamientos superiores a 25ordm y maacutes generalmente los de buzamiento vertical- Conjunto de capas o filones con potencias muy variables o de yacimientos complejos con una difiacutecil selectividad del mineral- Cuando el arranque del esteacuteril yo del mineral requiere la ejecucioacuten de perforacioacuten y voladura con explosivos- Cuando las reservas demostradas no permiten una gran inversioacuten inicial como lasque se requieren en otros meacutetodos maacutes especiacuteficos o se piensa en contratar la operacioacuten con maquinaria de obras publicas o convencional El disentildeo baacutesico de una

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explotacioacuten profunda de acuerdo con las etapas de la Ingenieriacutea minera explicadas anteriormente consiste en el disentildeo geomeacutetrico del hueco de los bancos y las rampas con una idea previa de la maquinaria o del tamantildeo a utilizar para posteriormente seleccionar la maquinaria y formar el personal Dentro del disentildeo geomeacutetrico el punto maacutes importante es la determinacioacuten de las caracteriacutesticas del banco de operacioacuten que por su caraacutecter repetitivo es la constante maacutes importante que afecta a la eficiencia y los costes de la mina Como criterios recomendables para la geometriacutea del banco podemos enunciar los siguientes

a) La altura del banco debe estar en equilibrio con la maacutequina de carga Entre 10 y 15 m para las excavadoras eleacutectricas y menos de10 m para las palas cargadoras

b) La anchura de la zona operativa del banco debe estar entre 3 y 5 veces la altura para que quepan holgadamente la voladura la carga y el transporte maacutes una zona de seguridad

c) El nuacutemero de bancos en operacioacuten no debe ser escaso ni excesivo siendo recomendable el nuacutemero de 4 uno en investigacioacuten otro en apertura otro en plena produccioacuten y otro terminando se

d) La longitud total de banco (suma de los bancos abiertos) debe ser directamente proporcional a la produccioacuten e inversamente ala altura del banco

e) Otro factor de disentildeo esencial es la rampa de unioacuten entre los bancos y los puntos de descarga de mineral o esteacuteril cuya pendiente depende esencialmente del sistema de transporte a utilizar y cuya anchura al igual que la del banco debe ser entre 3 y 5 veces la necesaria para el moacutedulo unitario del transporte por volquete cinta o ferrocarril

Los sistemas y la maquinaria que se aplican convencionalmente en los movimientos de arranque y transporte de las rocas y del mineral de las cortas con importantes profundidades se pueden agrupar en

1 Tractores2 Mototraillas3 Retroexcavadora con volquete4 Dragalina5 Excavadora Volquete (Pala Volquete)

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TRACTORESAdemaacutes de sus otros muacuteltiples usos en los servicios de la mina los tractores o bulldozers pueden ser utilizados en el arranque y empuje del material maacutes superficial hasta el borde del banco en sistema de arranque y transporte Tambieacuten como una maacutequina de arranque se puede utilizar empleando el riper o escarificador arrancando y extrayendo las rocas maacutes deacutebiles y superficiales en donde la voladura no fuera necesaria La distancia liacutemite econoacutemica de arranque y arrastre con tractor suele estar en unos 150 metros generalmente

MOTOTRAILLAS Aunque su nacimiento y mayor utilizacioacuten estaacute en las obras publicas y civiles tambieacuten se pueden emplear en algunas zonas u operaciones mineras para aquellos materiales blandos y muy bien fragmentados hasta una granulometriacutea de 30 x 30 cm La distancia liacutemite econoacutemica de transporte con mototraillas estaacute situada entre los 600 y 800 m en materiales carificable y entre los 1000 y 1500 m paraterrenos sueltos de excavacioacuten directa Se emplean muy econoacutemicamente para la restitucioacuten del terreno y especialmente en el movimiento de la tierra vegetal y tambieacuten son muy uacutetiles en las fases iniciales del desmonte con los materiales muy alterados como fue el caso de la antigua corta de Aznalcollar y Sabero o en la mineriacutea de los materiales blandos como para la extraccioacuten de las arenas los lignitos los fosfatos y las bauxitas

RETROEXCAVADORA CON VOLQUETEPor sus especiales caracteriacutesticas de trabajo este sistema se suele utilizar maacutes para la extraccioacuten y limpieza del mineral que para la carga y transporte del esteacuteril

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Las mayores ventajas de emplear una maacutequina del tipo de la Retroexcavadora son

bull Mejor limpieza del mineral y por consiguiente una menor dilucioacuten o mezcla del mineral con el esteacuteril dado el mayor control y la facilidad de colocacioacuten del cucharoacuten de la maacutequina en el frente del banco asiacute como por el uso de unas especiales cucharas o aditamentos para el arranque la limpieza y la carga

bull Al poder permanecer la Retroexcavadora y el volquete en un nivel superior se puede suprimir o retrasar la ejecucioacuten de la rampa de acceso al uacuteltimo nivel y asiacute poder trabajar en una zona maacutes preparada y con menores problemas de arranque o de presencia de agua

DRAGALINAEs la maquinaria maacutes apropiada para el sistema americano de transferencia y con su desarrollo en capacidad estaacute siendo empleada cada vez maacutes en el fondo de algunas explotaciones de meacutetodo mixto Este sistema es muy adecuado para el arranque y el vertido directo de aquellos materiales de resistencia baja (menos de 40 MPa) Su operacioacuten viene a ser como la de las retro excavadoras pero con unas mayores dimensiones de cuba y de longitud del brazo

Por las ya citadas caracteriacutesticas de los yacimientos en donde se puede y debe aplicar el meacutetodo de corta se descarta en general la utilizacioacuten de este sistema

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excepto para los uacuteltimos metros del fondo de la explotacioacuten En estos casos se tendriacutea que extraer tanto el mineral como el esteacuteril pudieacutendose producir una dilucioacuten del mineral y obviamente un bajo recobro para las capas estrechas debido al gran tamantildeo al poco control y a la forma de maniobrar porlanzamiento del cucharoacuten

EXCAVADORA VOLQUETE (PALA VOLQUETE)Dentro del meacutetodo de explotacioacuten por corta el sistema ciacuteclico de carga diferenciada con pala o excavadora y de transporte con volquetes mineros es el llamado convencional siendo muy praacutectico bien ensayado y probado en todo el mundo Las caracteriacutesticas principales de este sistema son

bull Gran flexibilidad operativa para imprevistos cambios de tajo o del material

bull Rango de distancias econoacutemicas muy elevada

bull Alta fiabilidad y disponibilidad mecaacutenica del sistema

bull Faacutecil contratacioacuten de la maquinaria por su similitud con la utilizada en la Obra Puacuteblica

bull Buena selectividad entre mineral y esteacuteril pudieacutendose separar muy faacutecilmente los diferentes materiales de una explotacioacuten

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DESCUBIERTAS

Estos meacutetodos se aplican en yacimientos tumbados u horizontales con unos recubrimientos de esteacuteril inferiores por lo general a los 50 m Consiste en el avance unidireccional de un moacutedulo con un solo banco desde el que se efectuacutea el arranque del esteacuteril y vertido de eacuteste al hueco de las fases anteriores El mineral es entonces extraiacutedo desde el fondo de la explotacioacuten que coincide con el muro del depoacutesitoDespueacutes de realizar la excavacioacuten del primer moacutedulo o hueco inicial el esteacuteril de los siguientes es vertido en el propio hueco de las fases anteriores de ahiacute que sea por naturaleza el maacutes representativo delos meacutetodos de transferencia

La maquinaria que se utiliza depende del volumen de reservas extraiacutebles siendo en las grandes minas de frecuente aplicacioacuten las dragalinas y en las pequentildeas si no se justifican las fuertes inversiones en maquinaria los equipos convencionales como los tractores de orugas las excavadoras hidraacuteulicas las palas cargadoras

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Descubierta de carboacuten

EL SISTEMA DE DESCUBIERTA AMERICANO DRAGALINAS

El sistema de transferencia que se realiza modernamente con las Dragalinas es aplicable en aquellos yacimientos en los que

bull La potencia de la capa seraacute mayor de 2 metrosbull El esteacuteril seraacute excavable bien directamente o tras una pre voladura suaveLas reservas seraacuten suficientes para respaldar la inversioacuten y la vida de la maacutequinaEs un sistema muy popular en algunos paiacuteses como son EEUU Sudaacutefrica Australia Nueva Zelanda Rusia y Marruecos Cuando alguna de estas caracteriacutesticas deja de cumplirse se comienza a combinar este sistema con el convencional de corta con excavadoras y volquetes

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Las principales ventajas que sobresalen del empleo de las Dragalinas son

bull Una gran simplicidad operativa con miacutenimo personal

bull Un reducido coste de operacioacuten

bull Posibilidad de excavar un banco profundo hasta 23 de la longitud de la pluma (que en muchos casos largamente los 100 metros)

bull Una mejor adaptacioacuten de la dragalina frente a la excavadora en el caso de las capas con ondulaciones ya que la excavadora debe desplazarse sobre la capa en el fondo del hueco o sobre el muro del yacimiento

bull Una mayor flexibilidad de funcionamiento que permitiraacute superar las variaciones no previstas del espesor del recubrimiento prolongar la longitud del frente en cualquier sentido efectuar el desmonte en un plano superior al del apoyo (chop down) e incluso hacer un doble manejo del esteacuteril cuando fuera necesario o conveniente un segundo transporte (rehandling)

bull Una mayor seguridad de trabajo en cuanto a la estabilidad del gran banco de esteacuteril de recubrimiento en que se apoya la maacutequina que si estuviera sobre el mineral

bull Produce un menor dantildeo al mineral dada la situacioacuten de la dragalina en la parte superior del banco de esteacuteril De aquiacute que se obtendraacute un mayor porcentaje de recuperacioacuten del mineral

bull La presioacuten superficial sobre el terreno seraacute bastante menor que la de las excavadoras porla mayor superficie de apoyo o sistema de traslacioacuten

bull Normalmente la incidencia del mantenimiento en el costo por metro cuacutebico es menor que para las excavadoras o las rotopalas lograacutendose una mayor disponibilidad a largo plazo algo mayor que la excavadora y mucho mejor que la Rotopala

La forma de operar de la dragalina resultaraacute maacutes adecuada para realizar el arranque de aquellos lechos o estratos horizontales de dureza alterna ya que al producir el ataque paralela y horizontalmente a la sedimentacioacuten del recubrimiento los dientes penetraraacuten por los puntos maacutes deacutebiles de los estratos

bull La cuchara de la excavadora efectuaraacute el arranque atravesando en parte normalmente a los estratos es decir en una direccioacuten de una mayor resistencia a la penetracioacuten

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bull Al trabajar sobre la superficie del banco no seraacute necesario descender la alimentacioacuten eleacutectrica hasta el fondo del tajo

Los mayores inconvenientes del uso de las Dragalinas se pueden resumir en

bull Una peor secuencia de trabajo con materiales de una mayor resistencia que requieren perforacioacuten y voladura aunque esta sea suave

bull Una menor selectividad y una fuerte dilucioacuten en las capas muy estrechas (menor de 2 metros)

bull Trabaja bien cuando el esteacuteril sea blando y el mineral sea duro pero en el caso contrario puede dar lugar a una cierta peacuterdida de calidad del mineral por arrastrar una parte del mineral con el esteacuteril

bull Gran valor de adquisicioacuten por lo que la inversioacuten inicial es mayor que para una excavadora con igual capacidad de cazo

bull El parque de este tipo de maacutequinas en Europa es muy reducido siendo bastante difiacutecil su contrata o alquiler y no existiendo muchos repuestos en zonas proacuteximas para una intercambiabilidad de los conjuntos

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TERRAZAS

Este meacutetodo se basa en una mineriacutea de banqueo con avance unidireccional Se aplica en yacimientos relativamente horizontales de uno o varios niveles mineralizados y con recubrimientos potentes pero que permiten depositar el esteacuteril en el hueco creado transportaacutendolo alrededor de la explotacioacuten

Las profundidades que se alcanzan son importantes existiendo casi exclusivamente una limitacioacuten de tipo econoacutemico en la determinacioacuten de cual es el uacuteltimo nivel mineralizado que se explotaraacute Al igual que sucede con los meacutetodos de descubierta y tal como se ha indicado se efectuacutea un auto rrelleno del hueco creado por lo que desde el punto de vista de larestauracioacuten de los terrenos las posibilidades de actuacioacuten son grandes

Los equipos y sistemas mineros que se utilizan son muy variados desde los totalmente discontinuos con equipos convencionales de carga y transporte hasta los continuos con transporte con cintas y trituracioacuten dentro de las propias explotaciones que poseen un alto grado de electrificacioacuten

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El meacutetodo de terrazas

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CONTORNOEn yacimientos de carboacuten con capas tumbadas de reducida potencia y topografiacutea generalmentedesfavorable se aplican los meacutetodos conocidos bajo la denominacioacuten de mineriacutea de contorno

Consisten en la excavacioacuten del esteacuteril y del mineral en sentido transversal al afloramiento hasta alcanzar el liacutemite econoacutemico dejando un talud de banco uacutenico y progresioacuten longitudinal siguiendo el citado afloramiento

Dado el gran desarrollo de estas explotaciones y la escasa profundidad de los huecos es posible realizar una transferencia de los esteacuteriles para la posterior recuperacioacuten de los terrenos

La maquinaria que se utiliza suele ser del tipo convencional accionada por motores diesel

El relleno de los huecos suele efectuarse una vez que se haya alcanzado una situacioacuten que permita el vertido dentro de la explotacioacuten

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Mineriacutea de contorno

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CANTERASCanteras es el teacutermino geneacuterico que se utiliza para referirse a las explotaciones de rocas industriales ornamentales y de materiales de construccioacuten

Constituyen con mucho el sector maacutes importante en cuanto a nuacutemero ya que desde muy antiguo se han venido explotando para la extraccioacuten y abastecimiento de materias primas con uso final en la construccioacuten y en obras de infraestructura

Antiguamente debido al valor relativamente pequentildeo que teniacutean los materiales extraiacutedos las canteras se situaban muy cercanas a los centros de consumo y poseiacutean unas dimensiones generalmente reducidas

Hoy diacutea la situacioacuten es muy diferente como se veraacute maacutes adelante

En liacuteneas generales el meacutetodo de explotacioacuten aplicado suele ser el de banqueo con uno o varios niveles situaacutendose un gran nuacutemero de canteras a media ladera

Las canteras pueden subdividirse en dos grupos

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bull El primero donde se desea obtener un todo-uno fragmentado apto para alimentar a las plantas de tratamiento y obtener un producto destinado a la construccioacuten en forma de aacuteridos a la fabricacioacuten de cementos a la fabricacioacuten de productos industriales etc En este tipo de explotacioacuten se dan canteras donde la extraccioacuten no es cuidadosa y se dan grandes alturas de banco

bull El segundo dedicado a la explotacioacuten cuidadosa de grandes bloques paralepipeacutedicos que posteriormente se cortan y elaboran Estas explotaciones se caracterizan por el gran nuacutemero de bancos que se abren para arrancar los bloques y la maquinaria especial con la que se obtienenplanos de corte limpios

Explotacioacuten de cantera de aacuteridos

CLASIFICACIOacuteN DE LOS TIPOS DEEXPLOTACIONES DE CANTERAEn liacutenea con lo que se ha comentado en el apartado anterior haciendo una clasificacioacuten muy elemental del conjunto de explotaciones de cantera esta permitiriacutea distinguir Las canteras de aacuteridos (Zahorras rellenos escolleras asfaltos hormigones etc) incluyeacutendose tambieacuten en este grupo a las graveras

Las canteras de roca ornamental (Pizarras Granitos Maacutermoles etc)

Las canteras de rocas y minerales industriales (Cementos ladrilleriacutea ceraacutemica y vidrio etc)

DEFINICIOacuteN DE AacuteRIDOSLas sustancias denominadas ldquoaacuteridos de construccioacutenrdquo pueden definirse como los materiales que cumplen las siguientes condicionesbull Ser materiales mineralesbull De origen natural o artificial

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bull De caraacutecter soacutelidos y ademaacutes inertesbull Dimensionados en las granulometriacuteas y formas adecuadasbull Utilizados mediante su mezcla iacutentima con aglomerantes de activacioacuten hidraacuteulica (cales cementos etc) o con ligantes bituminosos para la fabricacioacuten de1048707 Hormigones1048707 Productos artificiales resistentes1048707 Aglomerados asfaacutelticos1048707 Zahorras para la construccioacuten de bases y subbases granulares bases estabilizadas etc En construccioacuten de obras de infraestructura)1048707 Balastos Sub-balastos y gravillas de las viacuteas de ferrocarril1048707 Escollera como elemento de proteccioacuten frente a la erosioacuten marina fluvial o eoacutelica1048707 Rellenos de diverso tipo1048707 Materias primas para la industria1048707 Cemento y yesos1048707 Arenas para filtros moldes1048707 Cargas para fabricacioacuten de pinturas papel micronizadosetcCLASIFICACIOacuteN EN CUANTO A ORIGEN YNATURALEZASeguacuten su procedencia y proceso de obtencioacuten se establece la siguiente clasificacioacutenbull Aacuteridos naturalesbull Aacuteridos artificialesbull Aacuteridos recicladosbull Aacuteridos ligerosbull Asimilados a aacuteridosI Aacuteridos naturales1048707 Aacuteridos granulares obtenidos baacutesicamente de graveras y donde el material extraiacutedo se usatras haber sufrido un lavado y una clasificacioacuten1048707 Aacuteridos de machaqueo obtenidos a partir de la trituracioacuten molienda y clasificacioacuten de diferentes rocas de cantera o de las granulometriacuteas de rechazo de los aacuteridos granularesII Aacuteridos artificialesConstituidos por subproductos o residuos de procesos industriales como son las escorias sideruacutergicas las cenizas volantes de la combustioacuten del carboacuten esteacuteriles mineros etcIII Aacuteridos recicladosProcedentes de materiales de demolicioacuten y derribo de edificaciones (hormigones ceraacutemicos etc) yo de estructuras de firmes antiguos etcIV Aacuteridos ligerosProductos naturales o artificiales que se usan para la obtencioacuten de piezas o elementos de obra de bajo peso yo aislantes

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V Asimilados a aacuteridosSe distinguiraacuten en este caso1048707 Materiales de preacutestamo utilizables sin modificacioacuten de sus caracteriacutesticas naturales o con pequentildeas modificaciones de adicioacuten de productos estabilizantes o tratamientos mecaacutenicos en la construccioacuten de terraplenes y pedraplenes fundamentalmente1048707 Materiales de escollera natural o artificial constituido por bloques de formas y caracteriacutesticas variables en funcioacuten de las condiciones y especificaciones de la obra

GRAVERAS

Los materiales detriacuteticos como son las arenas y las gravas albergados en los depoacutesitos de valle y terrazas de los riacuteos son objeto de una explotacioacuten intensa debido a la demanda de dichos materiales por el sector de la construccioacuten

Las arenas y los cantos rodados se encuentran poco cohesionados por lo que las labores de arranque se efectuacutean directamente por equipos mecaacutenicos Las explotaciones suelen llevarse a cabo en un solo banco con una profundidad inferior por lo general a los 20 m

Cuando las formaciones se encuentran en niveles altos se utilizan equipos convencionales como son las palas cargadoras de ruedas y los volquetes Sin embargo es frecuente que los materiales se presenten en contacto con el subalveo o los acuiacuteferos infrayacentes empleaacutendose entonces otros equipos mineros como son las dragas las dragalinas o las raspas dando lugar a la posterior formacioacuten de lagunas

GRAVERAS SECASConsisten en excavaciones tridimensionales hasta alcanzar el fondo previsto o lecho del depoacutesito de gravas y arenas Estas explotaciones se localizan en las terrazas altas de los depoacutesitos fluviales y se trabaja siempre por encima del nivel del riacuteo o en su caso del nivel freaacutetico

Seguacuten la profundidad el avance se realiza con un frente uacutenico o escalonado en varios bancos

La maquinaria empleada es tiacutepica de cualquier explotacioacuten a cielo abierto siendo lo habitual las retroexcavadoras o las palas cargadoras sobre ruedas ya que son maacutequinas que presentan la ventaja de una mayor accesibilidad visual de los materiales que se extraen y unas mejores condiciones de trabajo de los equipos mineros

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GRAVERAS CON EXPLOTACIOacuteN BAJOLAacuteMINA DE AGUAEn estas explotaciones el nivel freaacutetico se encuentra muy proacuteximo a la superficie o a una cierta profundidad cuando el paquete productivo es de gran potencia Por ello la extraccioacuten se realiza total o parcialmente bajo el agua

En la mayoriacutea de los casos se lleva un solo banco con una altura igual a la de la profundidad del hueco inundado Solo cuando la parte alta del depoacutesito se encuentra seca la extraccioacuten se hace con un meacutetodo mixto pudiendo emplearse equipos distintos en cada zona Los maacutes comunes son dragalinas cucharas de arrastre y retroexcavadoras

El principal inconveniente estaacute en la falta de visioacuten sobre los materiales que se extraen y consecuentemente las peacuterdidas o la contaminacioacuten de estos materiales por arcillas o limos Este meacutetodo presupone que praacutecticamente todos los terrenos afectados van a ser abandonados como lagunas llegaacutendose a rellenar parcialmente algunas zonas

GRAVERAS CON REBAJAMIENTO DELNIVEL FREAacuteTICOEl meacutetodo se basa en la depresioacuten del nivel freaacutetico mediante

bull Conjunto de pozos de bombeo perimetrales al aacuterea de explotacioacuten

bull Red de zanjas excavadas por debajo del nivel de extraccioacutenbull Pantallas de impermeabilizacioacuten

En cualquier caso requiere disponer y mantener un equipo permanente de bombas para mantener el nivel de agua a la altura deseadaLa cantidad de agua que es preciso bombear puede llegar a ser notable debido a la alta conductividad hidraacuteulica y radios de influencia de varios cientos o miles de metros

MINERIacuteA HIDRAacuteULICA DRAGADO

En mineralizaciones especiales como son las metaacutelicas de oro casiterita etc etc contenidas en aluviones resulta interesante la aplicacioacuten del meacutetodo del dragado inundando previamente la zona de explotacioacuten Este meacutetodo es econoacutemico cuando la propia agua de inundacioacuten se utiliza en el proceso de concentracioacuten como ocurre con la separacioacuten gravimeacutetrica Las dragas ademaacutes del sistema de extraccioacuten que utilicen (cangilones cabezas de corte etc) pueden llegar a incorporar la propia planta de tratamiento sobre la plataforma (cribas

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ciclones jigs etc) con capacidad para tratar grandes voluacutemenes de material y un sistema de evacuacioacuten de esteacuteriles a la zona ya explotada

No obstante hoy diacutea es maacutes frecuente observar que draga y planta son flotantes pero estaacuten separadas entre siacute y conectadas por una tuberiacutea por medio de lacual la draga bombea el material extraiacutedo a la planta

MINERIacuteA CON DRAGAS

INTRODUCCIOacuteN AL CONCEPTO GENERALDE DRAGADOLas dragas son equipos destinados a la excavacioacuten de materiales sueltos o poco consolidados que se encuentran bajo una laacutemina de agua En consecuencia estos equipos trabajan realizando unaexcavacioacuten subacuaacutetica del material Otra caracteriacutestica es que el recubrimiento de agua puedeser natural o provocado por el hombre con el fin de facilitar y hacer posible la utilizacioacuten de talesmaacutequinasCon los avances logrados en los uacuteltimos antildeos en la construccioacuten de estos equipos es posible explotar yacimientos aluvionares realizar los desmontes previos de depoacutesitos donde los materialessuperficiales estaacuten poco consolidados y existe agua en las proximidades etc Otra aplicacioacuten que empieza a tener futuro es la de la mineriacutea marina por medio de la cual se extraen desde aacuteridos hasta recursos de muy alto valor

En el campo del dragado tradicional para la explotacioacuten de yacimientos minerales las condiciones que deben cumplirse para la aplicacioacuten de estos sistemas son

bull Resistencia del mineral en depoacutesitos de tipoplacer los granos de mineral deben ser maacutespesados que el esteacuteril que se presentaraacute enforma de suelo poco consolidado o con unamatriz de gravas y arenas sin casi cohesioacuten

bull Resistencia de los esteacuteriles materialessueltos

bull Forma del depoacutesito aluvionar tabular bancoo playa

bull Inclinacioacuten del yacimiento preferiblementehorizontal con una pendiente maacutexima del 2

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al 6

bull Tamantildeo del depoacutesito con una potencia deintermedia a grande de 8 a 60 m

bull Ley del mineral puede ser muy baja

bull Profundidad muy superficial y pequentildeorecubrimiento

VENTAJAS E INCONVENIENTESAlgunas caracteriacutesticas baacutesicas del empleo de las dragas en mineriacutea son las siguientes

VentajasEquipos de alta productividadbull Costes de operacioacuten bajosbull Requieren poca mano de obrabull Buena recuperacioacuten pero acompantildeada de alta dilucioacutenbull Operacioacuten normalmente continua en la mayoriacutea de los equiposInconvenientesbull Fuertes impactos ambientalesbull Necesidad de agua de 3000 a 4000 Im3 de material explotadobull Campo restringido a materiales poco consolidados o faacutecilmente disgregabas bajo el ataque hidraacuteulico o combinadobull Alta inversioacuten de capital con equipos grandesbull Poca flexibilidad y selectividad

TIPOS DE UNIDADES Y PRAacuteCTICAOPERATIVA CORRESPONDIENTELos diferentes tipos de dragas que actualmente se utilizan tanto en mineriacutea como en obra civil se pueden clasificar en dos grandes grupos

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A Mecaacutenicas1 De cuchara2 De cangilones3 De rodete-succionadora

B Hidraacuteulicas1 Cortadora-succionadora2 De succioacuten en marcha

Draga de cucharaEsta draga estaacute constituida por una excavadora de gran capacidad accionada mecaacutenicamente por medio de cables de forma semejante a sus equipos homoacutenimos que se utilizan en la mineriacutea tradicional a cielo abierto Estos equipos son especialmente idoacuteneos para trabajar con materiales duros y para extraer grandes bloques de ahiacute que frecuentemente se combinen con unidades rompe-rocas para extraer los fragmentos de roca desprendidos

El principio de trabajo es igual al de una excavadora normal donde la cuchara describe en un plano vertical un arco que con la ayuda de los dientes en cuyos extremos se concentran las fuerzas de excavacioacuten con altas cargas puntuales permite arrancar una rebanada de material hasta llenarlo La cuchara una vez cargada se eleva mediante los cables de accionamiento de la pluma y del brazo y con el giro

Draga de cuchara retro

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Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Page 6: Metodos de Explotacion de Minas a Cielo Abierto

MEacuteTODOS MINEROS Y SISTEMAS DE EXPLOTACIOacuteN

Por las loacutegicas y naturales diferencias que imponen sus caracteriacutesticas estructurales y sus aplicaciones se pueden varias clases de materiales que daraacuten lugar a una primera seleccioacuten de los submeacutetodos claacutesicos de la mineriacutea a cielo abierto (MCA)

CortasTransferenciaDescubiertasTerrazasContornoCanterasGraverasMineriacutea hidraacuteulicaLixiviacioacutenEspeciales o mixtos

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CORTAS

En yacimientos masivos o de capas inclinadas la explotacioacuten se lleva a cabo tridimensionalmente por banqueo descendente con secciones verticales en forma troncocoacutenica

Estos meacutetodos son los tradicionales de la mineriacutea metaacutelica y se adaptaron en las uacuteltimas deacutecadas a los yacimientos de carboacuten introduciendo algunas modificaciones

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Esquema de una corta minera

La extraccioacuten en cada nivel se realiza en un banco con uno o varios tajos Debe existir un desfase entre bancos a fin de disponer de unas plataformas de trabajo miacutenimas para que operen los equipos a su maacuteximo rendimiento y en condiciones de seguridad

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Las pistas de transporte se adaptan a los taludes finales o en actividad permitiendo el acceso a diferentes cotas

La profundidad de estas explotaciones suele ser grande llegaacutendose en algunos casos a superar los 300 m Salvo en los yacimientos con una gran corrida como sucede con los de carboacuten las posibilidades de relleno de hueco con los propios esteacuteriles son escasas Por ello es siempre necesario crear depoacutesitos exteriores para albergar esos materiales

La vida de estas explotaciones suele ser grande por lo general superior a los 15 o 20 antildeos al menos en la mineriacutea metaacutelica existiendo algunas explotaciones bien conocidas que han trabajado durante maacutes de un sigloEn cuanto a las cortas de carboacuten cuya apertura tuvo lugar en la mayoriacutea de los casos a mediados de los antildeos 70 suele ser viable la transferencia de los esteacuteriles a los huecos creados pues los yacimientos son como ya se ha indicado alargaos y una vez alcanzada la fase de hueco inicial en un extremo del depoacutesito es factible efectuar el autorrelleno

PROCESO Y OPERACIOacuteN El proceso baacutesico para realizar una corta convencional consiste en la apertura de unos bancos sucesivos para la creacioacuten de un hueco o excavacioacuten que descubra el mineral tras el movimiento del esteacuteril hacia los vertederos interiores o exteriores mediante la ejecucioacuten de unos barrenos en los que se coloca una carga de explosivos para lograr la fragmentacioacuten de la roca en tamantildeos manipulables por la maquina de carga que puede ser una excavadora o una pala que lo coloca sobre una unidad de transporte como volquetes vagones de ferrocarril o cintas transportadoras en cuyo caso puede ser requerida una trituracioacuten en la mina para lograr el tamantildeo maacutes adecuado que lo llevan hasta la planta de proceso si fuera mineral o al vertedero si fuera esteacuteril La extraccioacuten en cada nivel se realiza en un banco con uno o varios tajos Debe existir un desfase entre bancos a fin de disponer de unas plataformas de trabajo miacutenimas para que operen los equipos a su maacuteximo rendimiento y en condiciones de seguridad Las pistas de transporte se adaptan a los taludes finales o en actividad permitiendo el acceso a diferentes cotas El ataque al mineral se realiza de techo a muro como en cualquier otro meacutetodo pero maacutes particularmente en las minas de carboacuten En estas explotaciones se suele disponer de bancos en esteacuteril de mayor altura que en el mineral pues en estos uacuteltimos tal dimensioacuten estaacute limitada por el alcance de los equipos de limpieza y por la necesidad de evitar los derrabes y por ende el ensuciamiento del carboacuten cuando se supera la altura criacutetica de los frentes descubiertos

VENTAJAS DE LAS MINAS A CIELO ABIERTO

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1 Mejor recuperacioacuten del volumen de mineral explotable2 Planificacioacuten maacutes flexible a medida que progresa el tajo3 Los niveles de riesgo en el trabajo disminuyen4 La mecanizacioacuten no tiene limite en cuanto a dimensiones de los equipos5 El esfuerzo fiacutesico de los trabajadores es menor6 La productividad es maacutes alta7 Los tonelajes por cada voladura son mucho mayores8 Los problemas de ventilacioacuten praacutecticamente no existen9 Los costes por tonelada movida son maacutes bajos DESVENTAJAS DE LA MINA A CIELO ABIERTO 1 Las inversiones en equipos son cuantiosas y las cargas financieras son altas2 El equipo es maacutes sofisticado y necesita una mano de obra maacutes calificada3 Los agentes atmosfeacutericos naturales tienen un fuerte impacto (lluvia nieve niebla)4 Los frentes de trabajo deben estar mejor organizados5 Se generan importantes impactos en el entorno que deben ser corregidos por medio de una restauracioacuten a veces onerosa

SECUENCIA Y MAQUINARIA POR ELMEacuteTODO DE CORTA

Como se ha indicado al principio la mineriacutea por corta o mineriacutea profunda viene definida como un meacutetodo tridimensional destinado a poder alcanzar grandes profundidades a traveacutes de un sistemaacutetico y muacuteltiple banqueo descendente Este meacutetodo de explotacioacuten se aplica normalmente en aquellos yacimientos cuyas caracteriacutesticas principales sean- Potentes capas o masas con buzamientos superiores a 25ordm y maacutes generalmente los de buzamiento vertical- Conjunto de capas o filones con potencias muy variables o de yacimientos complejos con una difiacutecil selectividad del mineral- Cuando el arranque del esteacuteril yo del mineral requiere la ejecucioacuten de perforacioacuten y voladura con explosivos- Cuando las reservas demostradas no permiten una gran inversioacuten inicial como lasque se requieren en otros meacutetodos maacutes especiacuteficos o se piensa en contratar la operacioacuten con maquinaria de obras publicas o convencional El disentildeo baacutesico de una

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explotacioacuten profunda de acuerdo con las etapas de la Ingenieriacutea minera explicadas anteriormente consiste en el disentildeo geomeacutetrico del hueco de los bancos y las rampas con una idea previa de la maquinaria o del tamantildeo a utilizar para posteriormente seleccionar la maquinaria y formar el personal Dentro del disentildeo geomeacutetrico el punto maacutes importante es la determinacioacuten de las caracteriacutesticas del banco de operacioacuten que por su caraacutecter repetitivo es la constante maacutes importante que afecta a la eficiencia y los costes de la mina Como criterios recomendables para la geometriacutea del banco podemos enunciar los siguientes

a) La altura del banco debe estar en equilibrio con la maacutequina de carga Entre 10 y 15 m para las excavadoras eleacutectricas y menos de10 m para las palas cargadoras

b) La anchura de la zona operativa del banco debe estar entre 3 y 5 veces la altura para que quepan holgadamente la voladura la carga y el transporte maacutes una zona de seguridad

c) El nuacutemero de bancos en operacioacuten no debe ser escaso ni excesivo siendo recomendable el nuacutemero de 4 uno en investigacioacuten otro en apertura otro en plena produccioacuten y otro terminando se

d) La longitud total de banco (suma de los bancos abiertos) debe ser directamente proporcional a la produccioacuten e inversamente ala altura del banco

e) Otro factor de disentildeo esencial es la rampa de unioacuten entre los bancos y los puntos de descarga de mineral o esteacuteril cuya pendiente depende esencialmente del sistema de transporte a utilizar y cuya anchura al igual que la del banco debe ser entre 3 y 5 veces la necesaria para el moacutedulo unitario del transporte por volquete cinta o ferrocarril

Los sistemas y la maquinaria que se aplican convencionalmente en los movimientos de arranque y transporte de las rocas y del mineral de las cortas con importantes profundidades se pueden agrupar en

1 Tractores2 Mototraillas3 Retroexcavadora con volquete4 Dragalina5 Excavadora Volquete (Pala Volquete)

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TRACTORESAdemaacutes de sus otros muacuteltiples usos en los servicios de la mina los tractores o bulldozers pueden ser utilizados en el arranque y empuje del material maacutes superficial hasta el borde del banco en sistema de arranque y transporte Tambieacuten como una maacutequina de arranque se puede utilizar empleando el riper o escarificador arrancando y extrayendo las rocas maacutes deacutebiles y superficiales en donde la voladura no fuera necesaria La distancia liacutemite econoacutemica de arranque y arrastre con tractor suele estar en unos 150 metros generalmente

MOTOTRAILLAS Aunque su nacimiento y mayor utilizacioacuten estaacute en las obras publicas y civiles tambieacuten se pueden emplear en algunas zonas u operaciones mineras para aquellos materiales blandos y muy bien fragmentados hasta una granulometriacutea de 30 x 30 cm La distancia liacutemite econoacutemica de transporte con mototraillas estaacute situada entre los 600 y 800 m en materiales carificable y entre los 1000 y 1500 m paraterrenos sueltos de excavacioacuten directa Se emplean muy econoacutemicamente para la restitucioacuten del terreno y especialmente en el movimiento de la tierra vegetal y tambieacuten son muy uacutetiles en las fases iniciales del desmonte con los materiales muy alterados como fue el caso de la antigua corta de Aznalcollar y Sabero o en la mineriacutea de los materiales blandos como para la extraccioacuten de las arenas los lignitos los fosfatos y las bauxitas

RETROEXCAVADORA CON VOLQUETEPor sus especiales caracteriacutesticas de trabajo este sistema se suele utilizar maacutes para la extraccioacuten y limpieza del mineral que para la carga y transporte del esteacuteril

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Las mayores ventajas de emplear una maacutequina del tipo de la Retroexcavadora son

bull Mejor limpieza del mineral y por consiguiente una menor dilucioacuten o mezcla del mineral con el esteacuteril dado el mayor control y la facilidad de colocacioacuten del cucharoacuten de la maacutequina en el frente del banco asiacute como por el uso de unas especiales cucharas o aditamentos para el arranque la limpieza y la carga

bull Al poder permanecer la Retroexcavadora y el volquete en un nivel superior se puede suprimir o retrasar la ejecucioacuten de la rampa de acceso al uacuteltimo nivel y asiacute poder trabajar en una zona maacutes preparada y con menores problemas de arranque o de presencia de agua

DRAGALINAEs la maquinaria maacutes apropiada para el sistema americano de transferencia y con su desarrollo en capacidad estaacute siendo empleada cada vez maacutes en el fondo de algunas explotaciones de meacutetodo mixto Este sistema es muy adecuado para el arranque y el vertido directo de aquellos materiales de resistencia baja (menos de 40 MPa) Su operacioacuten viene a ser como la de las retro excavadoras pero con unas mayores dimensiones de cuba y de longitud del brazo

Por las ya citadas caracteriacutesticas de los yacimientos en donde se puede y debe aplicar el meacutetodo de corta se descarta en general la utilizacioacuten de este sistema

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excepto para los uacuteltimos metros del fondo de la explotacioacuten En estos casos se tendriacutea que extraer tanto el mineral como el esteacuteril pudieacutendose producir una dilucioacuten del mineral y obviamente un bajo recobro para las capas estrechas debido al gran tamantildeo al poco control y a la forma de maniobrar porlanzamiento del cucharoacuten

EXCAVADORA VOLQUETE (PALA VOLQUETE)Dentro del meacutetodo de explotacioacuten por corta el sistema ciacuteclico de carga diferenciada con pala o excavadora y de transporte con volquetes mineros es el llamado convencional siendo muy praacutectico bien ensayado y probado en todo el mundo Las caracteriacutesticas principales de este sistema son

bull Gran flexibilidad operativa para imprevistos cambios de tajo o del material

bull Rango de distancias econoacutemicas muy elevada

bull Alta fiabilidad y disponibilidad mecaacutenica del sistema

bull Faacutecil contratacioacuten de la maquinaria por su similitud con la utilizada en la Obra Puacuteblica

bull Buena selectividad entre mineral y esteacuteril pudieacutendose separar muy faacutecilmente los diferentes materiales de una explotacioacuten

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DESCUBIERTAS

Estos meacutetodos se aplican en yacimientos tumbados u horizontales con unos recubrimientos de esteacuteril inferiores por lo general a los 50 m Consiste en el avance unidireccional de un moacutedulo con un solo banco desde el que se efectuacutea el arranque del esteacuteril y vertido de eacuteste al hueco de las fases anteriores El mineral es entonces extraiacutedo desde el fondo de la explotacioacuten que coincide con el muro del depoacutesitoDespueacutes de realizar la excavacioacuten del primer moacutedulo o hueco inicial el esteacuteril de los siguientes es vertido en el propio hueco de las fases anteriores de ahiacute que sea por naturaleza el maacutes representativo delos meacutetodos de transferencia

La maquinaria que se utiliza depende del volumen de reservas extraiacutebles siendo en las grandes minas de frecuente aplicacioacuten las dragalinas y en las pequentildeas si no se justifican las fuertes inversiones en maquinaria los equipos convencionales como los tractores de orugas las excavadoras hidraacuteulicas las palas cargadoras

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Descubierta de carboacuten

EL SISTEMA DE DESCUBIERTA AMERICANO DRAGALINAS

El sistema de transferencia que se realiza modernamente con las Dragalinas es aplicable en aquellos yacimientos en los que

bull La potencia de la capa seraacute mayor de 2 metrosbull El esteacuteril seraacute excavable bien directamente o tras una pre voladura suaveLas reservas seraacuten suficientes para respaldar la inversioacuten y la vida de la maacutequinaEs un sistema muy popular en algunos paiacuteses como son EEUU Sudaacutefrica Australia Nueva Zelanda Rusia y Marruecos Cuando alguna de estas caracteriacutesticas deja de cumplirse se comienza a combinar este sistema con el convencional de corta con excavadoras y volquetes

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Las principales ventajas que sobresalen del empleo de las Dragalinas son

bull Una gran simplicidad operativa con miacutenimo personal

bull Un reducido coste de operacioacuten

bull Posibilidad de excavar un banco profundo hasta 23 de la longitud de la pluma (que en muchos casos largamente los 100 metros)

bull Una mejor adaptacioacuten de la dragalina frente a la excavadora en el caso de las capas con ondulaciones ya que la excavadora debe desplazarse sobre la capa en el fondo del hueco o sobre el muro del yacimiento

bull Una mayor flexibilidad de funcionamiento que permitiraacute superar las variaciones no previstas del espesor del recubrimiento prolongar la longitud del frente en cualquier sentido efectuar el desmonte en un plano superior al del apoyo (chop down) e incluso hacer un doble manejo del esteacuteril cuando fuera necesario o conveniente un segundo transporte (rehandling)

bull Una mayor seguridad de trabajo en cuanto a la estabilidad del gran banco de esteacuteril de recubrimiento en que se apoya la maacutequina que si estuviera sobre el mineral

bull Produce un menor dantildeo al mineral dada la situacioacuten de la dragalina en la parte superior del banco de esteacuteril De aquiacute que se obtendraacute un mayor porcentaje de recuperacioacuten del mineral

bull La presioacuten superficial sobre el terreno seraacute bastante menor que la de las excavadoras porla mayor superficie de apoyo o sistema de traslacioacuten

bull Normalmente la incidencia del mantenimiento en el costo por metro cuacutebico es menor que para las excavadoras o las rotopalas lograacutendose una mayor disponibilidad a largo plazo algo mayor que la excavadora y mucho mejor que la Rotopala

La forma de operar de la dragalina resultaraacute maacutes adecuada para realizar el arranque de aquellos lechos o estratos horizontales de dureza alterna ya que al producir el ataque paralela y horizontalmente a la sedimentacioacuten del recubrimiento los dientes penetraraacuten por los puntos maacutes deacutebiles de los estratos

bull La cuchara de la excavadora efectuaraacute el arranque atravesando en parte normalmente a los estratos es decir en una direccioacuten de una mayor resistencia a la penetracioacuten

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bull Al trabajar sobre la superficie del banco no seraacute necesario descender la alimentacioacuten eleacutectrica hasta el fondo del tajo

Los mayores inconvenientes del uso de las Dragalinas se pueden resumir en

bull Una peor secuencia de trabajo con materiales de una mayor resistencia que requieren perforacioacuten y voladura aunque esta sea suave

bull Una menor selectividad y una fuerte dilucioacuten en las capas muy estrechas (menor de 2 metros)

bull Trabaja bien cuando el esteacuteril sea blando y el mineral sea duro pero en el caso contrario puede dar lugar a una cierta peacuterdida de calidad del mineral por arrastrar una parte del mineral con el esteacuteril

bull Gran valor de adquisicioacuten por lo que la inversioacuten inicial es mayor que para una excavadora con igual capacidad de cazo

bull El parque de este tipo de maacutequinas en Europa es muy reducido siendo bastante difiacutecil su contrata o alquiler y no existiendo muchos repuestos en zonas proacuteximas para una intercambiabilidad de los conjuntos

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TERRAZAS

Este meacutetodo se basa en una mineriacutea de banqueo con avance unidireccional Se aplica en yacimientos relativamente horizontales de uno o varios niveles mineralizados y con recubrimientos potentes pero que permiten depositar el esteacuteril en el hueco creado transportaacutendolo alrededor de la explotacioacuten

Las profundidades que se alcanzan son importantes existiendo casi exclusivamente una limitacioacuten de tipo econoacutemico en la determinacioacuten de cual es el uacuteltimo nivel mineralizado que se explotaraacute Al igual que sucede con los meacutetodos de descubierta y tal como se ha indicado se efectuacutea un auto rrelleno del hueco creado por lo que desde el punto de vista de larestauracioacuten de los terrenos las posibilidades de actuacioacuten son grandes

Los equipos y sistemas mineros que se utilizan son muy variados desde los totalmente discontinuos con equipos convencionales de carga y transporte hasta los continuos con transporte con cintas y trituracioacuten dentro de las propias explotaciones que poseen un alto grado de electrificacioacuten

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El meacutetodo de terrazas

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CONTORNOEn yacimientos de carboacuten con capas tumbadas de reducida potencia y topografiacutea generalmentedesfavorable se aplican los meacutetodos conocidos bajo la denominacioacuten de mineriacutea de contorno

Consisten en la excavacioacuten del esteacuteril y del mineral en sentido transversal al afloramiento hasta alcanzar el liacutemite econoacutemico dejando un talud de banco uacutenico y progresioacuten longitudinal siguiendo el citado afloramiento

Dado el gran desarrollo de estas explotaciones y la escasa profundidad de los huecos es posible realizar una transferencia de los esteacuteriles para la posterior recuperacioacuten de los terrenos

La maquinaria que se utiliza suele ser del tipo convencional accionada por motores diesel

El relleno de los huecos suele efectuarse una vez que se haya alcanzado una situacioacuten que permita el vertido dentro de la explotacioacuten

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Mineriacutea de contorno

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CANTERASCanteras es el teacutermino geneacuterico que se utiliza para referirse a las explotaciones de rocas industriales ornamentales y de materiales de construccioacuten

Constituyen con mucho el sector maacutes importante en cuanto a nuacutemero ya que desde muy antiguo se han venido explotando para la extraccioacuten y abastecimiento de materias primas con uso final en la construccioacuten y en obras de infraestructura

Antiguamente debido al valor relativamente pequentildeo que teniacutean los materiales extraiacutedos las canteras se situaban muy cercanas a los centros de consumo y poseiacutean unas dimensiones generalmente reducidas

Hoy diacutea la situacioacuten es muy diferente como se veraacute maacutes adelante

En liacuteneas generales el meacutetodo de explotacioacuten aplicado suele ser el de banqueo con uno o varios niveles situaacutendose un gran nuacutemero de canteras a media ladera

Las canteras pueden subdividirse en dos grupos

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bull El primero donde se desea obtener un todo-uno fragmentado apto para alimentar a las plantas de tratamiento y obtener un producto destinado a la construccioacuten en forma de aacuteridos a la fabricacioacuten de cementos a la fabricacioacuten de productos industriales etc En este tipo de explotacioacuten se dan canteras donde la extraccioacuten no es cuidadosa y se dan grandes alturas de banco

bull El segundo dedicado a la explotacioacuten cuidadosa de grandes bloques paralepipeacutedicos que posteriormente se cortan y elaboran Estas explotaciones se caracterizan por el gran nuacutemero de bancos que se abren para arrancar los bloques y la maquinaria especial con la que se obtienenplanos de corte limpios

Explotacioacuten de cantera de aacuteridos

CLASIFICACIOacuteN DE LOS TIPOS DEEXPLOTACIONES DE CANTERAEn liacutenea con lo que se ha comentado en el apartado anterior haciendo una clasificacioacuten muy elemental del conjunto de explotaciones de cantera esta permitiriacutea distinguir Las canteras de aacuteridos (Zahorras rellenos escolleras asfaltos hormigones etc) incluyeacutendose tambieacuten en este grupo a las graveras

Las canteras de roca ornamental (Pizarras Granitos Maacutermoles etc)

Las canteras de rocas y minerales industriales (Cementos ladrilleriacutea ceraacutemica y vidrio etc)

DEFINICIOacuteN DE AacuteRIDOSLas sustancias denominadas ldquoaacuteridos de construccioacutenrdquo pueden definirse como los materiales que cumplen las siguientes condicionesbull Ser materiales mineralesbull De origen natural o artificial

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bull De caraacutecter soacutelidos y ademaacutes inertesbull Dimensionados en las granulometriacuteas y formas adecuadasbull Utilizados mediante su mezcla iacutentima con aglomerantes de activacioacuten hidraacuteulica (cales cementos etc) o con ligantes bituminosos para la fabricacioacuten de1048707 Hormigones1048707 Productos artificiales resistentes1048707 Aglomerados asfaacutelticos1048707 Zahorras para la construccioacuten de bases y subbases granulares bases estabilizadas etc En construccioacuten de obras de infraestructura)1048707 Balastos Sub-balastos y gravillas de las viacuteas de ferrocarril1048707 Escollera como elemento de proteccioacuten frente a la erosioacuten marina fluvial o eoacutelica1048707 Rellenos de diverso tipo1048707 Materias primas para la industria1048707 Cemento y yesos1048707 Arenas para filtros moldes1048707 Cargas para fabricacioacuten de pinturas papel micronizadosetcCLASIFICACIOacuteN EN CUANTO A ORIGEN YNATURALEZASeguacuten su procedencia y proceso de obtencioacuten se establece la siguiente clasificacioacutenbull Aacuteridos naturalesbull Aacuteridos artificialesbull Aacuteridos recicladosbull Aacuteridos ligerosbull Asimilados a aacuteridosI Aacuteridos naturales1048707 Aacuteridos granulares obtenidos baacutesicamente de graveras y donde el material extraiacutedo se usatras haber sufrido un lavado y una clasificacioacuten1048707 Aacuteridos de machaqueo obtenidos a partir de la trituracioacuten molienda y clasificacioacuten de diferentes rocas de cantera o de las granulometriacuteas de rechazo de los aacuteridos granularesII Aacuteridos artificialesConstituidos por subproductos o residuos de procesos industriales como son las escorias sideruacutergicas las cenizas volantes de la combustioacuten del carboacuten esteacuteriles mineros etcIII Aacuteridos recicladosProcedentes de materiales de demolicioacuten y derribo de edificaciones (hormigones ceraacutemicos etc) yo de estructuras de firmes antiguos etcIV Aacuteridos ligerosProductos naturales o artificiales que se usan para la obtencioacuten de piezas o elementos de obra de bajo peso yo aislantes

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V Asimilados a aacuteridosSe distinguiraacuten en este caso1048707 Materiales de preacutestamo utilizables sin modificacioacuten de sus caracteriacutesticas naturales o con pequentildeas modificaciones de adicioacuten de productos estabilizantes o tratamientos mecaacutenicos en la construccioacuten de terraplenes y pedraplenes fundamentalmente1048707 Materiales de escollera natural o artificial constituido por bloques de formas y caracteriacutesticas variables en funcioacuten de las condiciones y especificaciones de la obra

GRAVERAS

Los materiales detriacuteticos como son las arenas y las gravas albergados en los depoacutesitos de valle y terrazas de los riacuteos son objeto de una explotacioacuten intensa debido a la demanda de dichos materiales por el sector de la construccioacuten

Las arenas y los cantos rodados se encuentran poco cohesionados por lo que las labores de arranque se efectuacutean directamente por equipos mecaacutenicos Las explotaciones suelen llevarse a cabo en un solo banco con una profundidad inferior por lo general a los 20 m

Cuando las formaciones se encuentran en niveles altos se utilizan equipos convencionales como son las palas cargadoras de ruedas y los volquetes Sin embargo es frecuente que los materiales se presenten en contacto con el subalveo o los acuiacuteferos infrayacentes empleaacutendose entonces otros equipos mineros como son las dragas las dragalinas o las raspas dando lugar a la posterior formacioacuten de lagunas

GRAVERAS SECASConsisten en excavaciones tridimensionales hasta alcanzar el fondo previsto o lecho del depoacutesito de gravas y arenas Estas explotaciones se localizan en las terrazas altas de los depoacutesitos fluviales y se trabaja siempre por encima del nivel del riacuteo o en su caso del nivel freaacutetico

Seguacuten la profundidad el avance se realiza con un frente uacutenico o escalonado en varios bancos

La maquinaria empleada es tiacutepica de cualquier explotacioacuten a cielo abierto siendo lo habitual las retroexcavadoras o las palas cargadoras sobre ruedas ya que son maacutequinas que presentan la ventaja de una mayor accesibilidad visual de los materiales que se extraen y unas mejores condiciones de trabajo de los equipos mineros

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GRAVERAS CON EXPLOTACIOacuteN BAJOLAacuteMINA DE AGUAEn estas explotaciones el nivel freaacutetico se encuentra muy proacuteximo a la superficie o a una cierta profundidad cuando el paquete productivo es de gran potencia Por ello la extraccioacuten se realiza total o parcialmente bajo el agua

En la mayoriacutea de los casos se lleva un solo banco con una altura igual a la de la profundidad del hueco inundado Solo cuando la parte alta del depoacutesito se encuentra seca la extraccioacuten se hace con un meacutetodo mixto pudiendo emplearse equipos distintos en cada zona Los maacutes comunes son dragalinas cucharas de arrastre y retroexcavadoras

El principal inconveniente estaacute en la falta de visioacuten sobre los materiales que se extraen y consecuentemente las peacuterdidas o la contaminacioacuten de estos materiales por arcillas o limos Este meacutetodo presupone que praacutecticamente todos los terrenos afectados van a ser abandonados como lagunas llegaacutendose a rellenar parcialmente algunas zonas

GRAVERAS CON REBAJAMIENTO DELNIVEL FREAacuteTICOEl meacutetodo se basa en la depresioacuten del nivel freaacutetico mediante

bull Conjunto de pozos de bombeo perimetrales al aacuterea de explotacioacuten

bull Red de zanjas excavadas por debajo del nivel de extraccioacutenbull Pantallas de impermeabilizacioacuten

En cualquier caso requiere disponer y mantener un equipo permanente de bombas para mantener el nivel de agua a la altura deseadaLa cantidad de agua que es preciso bombear puede llegar a ser notable debido a la alta conductividad hidraacuteulica y radios de influencia de varios cientos o miles de metros

MINERIacuteA HIDRAacuteULICA DRAGADO

En mineralizaciones especiales como son las metaacutelicas de oro casiterita etc etc contenidas en aluviones resulta interesante la aplicacioacuten del meacutetodo del dragado inundando previamente la zona de explotacioacuten Este meacutetodo es econoacutemico cuando la propia agua de inundacioacuten se utiliza en el proceso de concentracioacuten como ocurre con la separacioacuten gravimeacutetrica Las dragas ademaacutes del sistema de extraccioacuten que utilicen (cangilones cabezas de corte etc) pueden llegar a incorporar la propia planta de tratamiento sobre la plataforma (cribas

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ciclones jigs etc) con capacidad para tratar grandes voluacutemenes de material y un sistema de evacuacioacuten de esteacuteriles a la zona ya explotada

No obstante hoy diacutea es maacutes frecuente observar que draga y planta son flotantes pero estaacuten separadas entre siacute y conectadas por una tuberiacutea por medio de lacual la draga bombea el material extraiacutedo a la planta

MINERIacuteA CON DRAGAS

INTRODUCCIOacuteN AL CONCEPTO GENERALDE DRAGADOLas dragas son equipos destinados a la excavacioacuten de materiales sueltos o poco consolidados que se encuentran bajo una laacutemina de agua En consecuencia estos equipos trabajan realizando unaexcavacioacuten subacuaacutetica del material Otra caracteriacutestica es que el recubrimiento de agua puedeser natural o provocado por el hombre con el fin de facilitar y hacer posible la utilizacioacuten de talesmaacutequinasCon los avances logrados en los uacuteltimos antildeos en la construccioacuten de estos equipos es posible explotar yacimientos aluvionares realizar los desmontes previos de depoacutesitos donde los materialessuperficiales estaacuten poco consolidados y existe agua en las proximidades etc Otra aplicacioacuten que empieza a tener futuro es la de la mineriacutea marina por medio de la cual se extraen desde aacuteridos hasta recursos de muy alto valor

En el campo del dragado tradicional para la explotacioacuten de yacimientos minerales las condiciones que deben cumplirse para la aplicacioacuten de estos sistemas son

bull Resistencia del mineral en depoacutesitos de tipoplacer los granos de mineral deben ser maacutespesados que el esteacuteril que se presentaraacute enforma de suelo poco consolidado o con unamatriz de gravas y arenas sin casi cohesioacuten

bull Resistencia de los esteacuteriles materialessueltos

bull Forma del depoacutesito aluvionar tabular bancoo playa

bull Inclinacioacuten del yacimiento preferiblementehorizontal con una pendiente maacutexima del 2

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al 6

bull Tamantildeo del depoacutesito con una potencia deintermedia a grande de 8 a 60 m

bull Ley del mineral puede ser muy baja

bull Profundidad muy superficial y pequentildeorecubrimiento

VENTAJAS E INCONVENIENTESAlgunas caracteriacutesticas baacutesicas del empleo de las dragas en mineriacutea son las siguientes

VentajasEquipos de alta productividadbull Costes de operacioacuten bajosbull Requieren poca mano de obrabull Buena recuperacioacuten pero acompantildeada de alta dilucioacutenbull Operacioacuten normalmente continua en la mayoriacutea de los equiposInconvenientesbull Fuertes impactos ambientalesbull Necesidad de agua de 3000 a 4000 Im3 de material explotadobull Campo restringido a materiales poco consolidados o faacutecilmente disgregabas bajo el ataque hidraacuteulico o combinadobull Alta inversioacuten de capital con equipos grandesbull Poca flexibilidad y selectividad

TIPOS DE UNIDADES Y PRAacuteCTICAOPERATIVA CORRESPONDIENTELos diferentes tipos de dragas que actualmente se utilizan tanto en mineriacutea como en obra civil se pueden clasificar en dos grandes grupos

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A Mecaacutenicas1 De cuchara2 De cangilones3 De rodete-succionadora

B Hidraacuteulicas1 Cortadora-succionadora2 De succioacuten en marcha

Draga de cucharaEsta draga estaacute constituida por una excavadora de gran capacidad accionada mecaacutenicamente por medio de cables de forma semejante a sus equipos homoacutenimos que se utilizan en la mineriacutea tradicional a cielo abierto Estos equipos son especialmente idoacuteneos para trabajar con materiales duros y para extraer grandes bloques de ahiacute que frecuentemente se combinen con unidades rompe-rocas para extraer los fragmentos de roca desprendidos

El principio de trabajo es igual al de una excavadora normal donde la cuchara describe en un plano vertical un arco que con la ayuda de los dientes en cuyos extremos se concentran las fuerzas de excavacioacuten con altas cargas puntuales permite arrancar una rebanada de material hasta llenarlo La cuchara una vez cargada se eleva mediante los cables de accionamiento de la pluma y del brazo y con el giro

Draga de cuchara retro

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Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Page 7: Metodos de Explotacion de Minas a Cielo Abierto

CORTAS

En yacimientos masivos o de capas inclinadas la explotacioacuten se lleva a cabo tridimensionalmente por banqueo descendente con secciones verticales en forma troncocoacutenica

Estos meacutetodos son los tradicionales de la mineriacutea metaacutelica y se adaptaron en las uacuteltimas deacutecadas a los yacimientos de carboacuten introduciendo algunas modificaciones

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Esquema de una corta minera

La extraccioacuten en cada nivel se realiza en un banco con uno o varios tajos Debe existir un desfase entre bancos a fin de disponer de unas plataformas de trabajo miacutenimas para que operen los equipos a su maacuteximo rendimiento y en condiciones de seguridad

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Las pistas de transporte se adaptan a los taludes finales o en actividad permitiendo el acceso a diferentes cotas

La profundidad de estas explotaciones suele ser grande llegaacutendose en algunos casos a superar los 300 m Salvo en los yacimientos con una gran corrida como sucede con los de carboacuten las posibilidades de relleno de hueco con los propios esteacuteriles son escasas Por ello es siempre necesario crear depoacutesitos exteriores para albergar esos materiales

La vida de estas explotaciones suele ser grande por lo general superior a los 15 o 20 antildeos al menos en la mineriacutea metaacutelica existiendo algunas explotaciones bien conocidas que han trabajado durante maacutes de un sigloEn cuanto a las cortas de carboacuten cuya apertura tuvo lugar en la mayoriacutea de los casos a mediados de los antildeos 70 suele ser viable la transferencia de los esteacuteriles a los huecos creados pues los yacimientos son como ya se ha indicado alargaos y una vez alcanzada la fase de hueco inicial en un extremo del depoacutesito es factible efectuar el autorrelleno

PROCESO Y OPERACIOacuteN El proceso baacutesico para realizar una corta convencional consiste en la apertura de unos bancos sucesivos para la creacioacuten de un hueco o excavacioacuten que descubra el mineral tras el movimiento del esteacuteril hacia los vertederos interiores o exteriores mediante la ejecucioacuten de unos barrenos en los que se coloca una carga de explosivos para lograr la fragmentacioacuten de la roca en tamantildeos manipulables por la maquina de carga que puede ser una excavadora o una pala que lo coloca sobre una unidad de transporte como volquetes vagones de ferrocarril o cintas transportadoras en cuyo caso puede ser requerida una trituracioacuten en la mina para lograr el tamantildeo maacutes adecuado que lo llevan hasta la planta de proceso si fuera mineral o al vertedero si fuera esteacuteril La extraccioacuten en cada nivel se realiza en un banco con uno o varios tajos Debe existir un desfase entre bancos a fin de disponer de unas plataformas de trabajo miacutenimas para que operen los equipos a su maacuteximo rendimiento y en condiciones de seguridad Las pistas de transporte se adaptan a los taludes finales o en actividad permitiendo el acceso a diferentes cotas El ataque al mineral se realiza de techo a muro como en cualquier otro meacutetodo pero maacutes particularmente en las minas de carboacuten En estas explotaciones se suele disponer de bancos en esteacuteril de mayor altura que en el mineral pues en estos uacuteltimos tal dimensioacuten estaacute limitada por el alcance de los equipos de limpieza y por la necesidad de evitar los derrabes y por ende el ensuciamiento del carboacuten cuando se supera la altura criacutetica de los frentes descubiertos

VENTAJAS DE LAS MINAS A CIELO ABIERTO

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1 Mejor recuperacioacuten del volumen de mineral explotable2 Planificacioacuten maacutes flexible a medida que progresa el tajo3 Los niveles de riesgo en el trabajo disminuyen4 La mecanizacioacuten no tiene limite en cuanto a dimensiones de los equipos5 El esfuerzo fiacutesico de los trabajadores es menor6 La productividad es maacutes alta7 Los tonelajes por cada voladura son mucho mayores8 Los problemas de ventilacioacuten praacutecticamente no existen9 Los costes por tonelada movida son maacutes bajos DESVENTAJAS DE LA MINA A CIELO ABIERTO 1 Las inversiones en equipos son cuantiosas y las cargas financieras son altas2 El equipo es maacutes sofisticado y necesita una mano de obra maacutes calificada3 Los agentes atmosfeacutericos naturales tienen un fuerte impacto (lluvia nieve niebla)4 Los frentes de trabajo deben estar mejor organizados5 Se generan importantes impactos en el entorno que deben ser corregidos por medio de una restauracioacuten a veces onerosa

SECUENCIA Y MAQUINARIA POR ELMEacuteTODO DE CORTA

Como se ha indicado al principio la mineriacutea por corta o mineriacutea profunda viene definida como un meacutetodo tridimensional destinado a poder alcanzar grandes profundidades a traveacutes de un sistemaacutetico y muacuteltiple banqueo descendente Este meacutetodo de explotacioacuten se aplica normalmente en aquellos yacimientos cuyas caracteriacutesticas principales sean- Potentes capas o masas con buzamientos superiores a 25ordm y maacutes generalmente los de buzamiento vertical- Conjunto de capas o filones con potencias muy variables o de yacimientos complejos con una difiacutecil selectividad del mineral- Cuando el arranque del esteacuteril yo del mineral requiere la ejecucioacuten de perforacioacuten y voladura con explosivos- Cuando las reservas demostradas no permiten una gran inversioacuten inicial como lasque se requieren en otros meacutetodos maacutes especiacuteficos o se piensa en contratar la operacioacuten con maquinaria de obras publicas o convencional El disentildeo baacutesico de una

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explotacioacuten profunda de acuerdo con las etapas de la Ingenieriacutea minera explicadas anteriormente consiste en el disentildeo geomeacutetrico del hueco de los bancos y las rampas con una idea previa de la maquinaria o del tamantildeo a utilizar para posteriormente seleccionar la maquinaria y formar el personal Dentro del disentildeo geomeacutetrico el punto maacutes importante es la determinacioacuten de las caracteriacutesticas del banco de operacioacuten que por su caraacutecter repetitivo es la constante maacutes importante que afecta a la eficiencia y los costes de la mina Como criterios recomendables para la geometriacutea del banco podemos enunciar los siguientes

a) La altura del banco debe estar en equilibrio con la maacutequina de carga Entre 10 y 15 m para las excavadoras eleacutectricas y menos de10 m para las palas cargadoras

b) La anchura de la zona operativa del banco debe estar entre 3 y 5 veces la altura para que quepan holgadamente la voladura la carga y el transporte maacutes una zona de seguridad

c) El nuacutemero de bancos en operacioacuten no debe ser escaso ni excesivo siendo recomendable el nuacutemero de 4 uno en investigacioacuten otro en apertura otro en plena produccioacuten y otro terminando se

d) La longitud total de banco (suma de los bancos abiertos) debe ser directamente proporcional a la produccioacuten e inversamente ala altura del banco

e) Otro factor de disentildeo esencial es la rampa de unioacuten entre los bancos y los puntos de descarga de mineral o esteacuteril cuya pendiente depende esencialmente del sistema de transporte a utilizar y cuya anchura al igual que la del banco debe ser entre 3 y 5 veces la necesaria para el moacutedulo unitario del transporte por volquete cinta o ferrocarril

Los sistemas y la maquinaria que se aplican convencionalmente en los movimientos de arranque y transporte de las rocas y del mineral de las cortas con importantes profundidades se pueden agrupar en

1 Tractores2 Mototraillas3 Retroexcavadora con volquete4 Dragalina5 Excavadora Volquete (Pala Volquete)

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TRACTORESAdemaacutes de sus otros muacuteltiples usos en los servicios de la mina los tractores o bulldozers pueden ser utilizados en el arranque y empuje del material maacutes superficial hasta el borde del banco en sistema de arranque y transporte Tambieacuten como una maacutequina de arranque se puede utilizar empleando el riper o escarificador arrancando y extrayendo las rocas maacutes deacutebiles y superficiales en donde la voladura no fuera necesaria La distancia liacutemite econoacutemica de arranque y arrastre con tractor suele estar en unos 150 metros generalmente

MOTOTRAILLAS Aunque su nacimiento y mayor utilizacioacuten estaacute en las obras publicas y civiles tambieacuten se pueden emplear en algunas zonas u operaciones mineras para aquellos materiales blandos y muy bien fragmentados hasta una granulometriacutea de 30 x 30 cm La distancia liacutemite econoacutemica de transporte con mototraillas estaacute situada entre los 600 y 800 m en materiales carificable y entre los 1000 y 1500 m paraterrenos sueltos de excavacioacuten directa Se emplean muy econoacutemicamente para la restitucioacuten del terreno y especialmente en el movimiento de la tierra vegetal y tambieacuten son muy uacutetiles en las fases iniciales del desmonte con los materiales muy alterados como fue el caso de la antigua corta de Aznalcollar y Sabero o en la mineriacutea de los materiales blandos como para la extraccioacuten de las arenas los lignitos los fosfatos y las bauxitas

RETROEXCAVADORA CON VOLQUETEPor sus especiales caracteriacutesticas de trabajo este sistema se suele utilizar maacutes para la extraccioacuten y limpieza del mineral que para la carga y transporte del esteacuteril

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Las mayores ventajas de emplear una maacutequina del tipo de la Retroexcavadora son

bull Mejor limpieza del mineral y por consiguiente una menor dilucioacuten o mezcla del mineral con el esteacuteril dado el mayor control y la facilidad de colocacioacuten del cucharoacuten de la maacutequina en el frente del banco asiacute como por el uso de unas especiales cucharas o aditamentos para el arranque la limpieza y la carga

bull Al poder permanecer la Retroexcavadora y el volquete en un nivel superior se puede suprimir o retrasar la ejecucioacuten de la rampa de acceso al uacuteltimo nivel y asiacute poder trabajar en una zona maacutes preparada y con menores problemas de arranque o de presencia de agua

DRAGALINAEs la maquinaria maacutes apropiada para el sistema americano de transferencia y con su desarrollo en capacidad estaacute siendo empleada cada vez maacutes en el fondo de algunas explotaciones de meacutetodo mixto Este sistema es muy adecuado para el arranque y el vertido directo de aquellos materiales de resistencia baja (menos de 40 MPa) Su operacioacuten viene a ser como la de las retro excavadoras pero con unas mayores dimensiones de cuba y de longitud del brazo

Por las ya citadas caracteriacutesticas de los yacimientos en donde se puede y debe aplicar el meacutetodo de corta se descarta en general la utilizacioacuten de este sistema

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excepto para los uacuteltimos metros del fondo de la explotacioacuten En estos casos se tendriacutea que extraer tanto el mineral como el esteacuteril pudieacutendose producir una dilucioacuten del mineral y obviamente un bajo recobro para las capas estrechas debido al gran tamantildeo al poco control y a la forma de maniobrar porlanzamiento del cucharoacuten

EXCAVADORA VOLQUETE (PALA VOLQUETE)Dentro del meacutetodo de explotacioacuten por corta el sistema ciacuteclico de carga diferenciada con pala o excavadora y de transporte con volquetes mineros es el llamado convencional siendo muy praacutectico bien ensayado y probado en todo el mundo Las caracteriacutesticas principales de este sistema son

bull Gran flexibilidad operativa para imprevistos cambios de tajo o del material

bull Rango de distancias econoacutemicas muy elevada

bull Alta fiabilidad y disponibilidad mecaacutenica del sistema

bull Faacutecil contratacioacuten de la maquinaria por su similitud con la utilizada en la Obra Puacuteblica

bull Buena selectividad entre mineral y esteacuteril pudieacutendose separar muy faacutecilmente los diferentes materiales de una explotacioacuten

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DESCUBIERTAS

Estos meacutetodos se aplican en yacimientos tumbados u horizontales con unos recubrimientos de esteacuteril inferiores por lo general a los 50 m Consiste en el avance unidireccional de un moacutedulo con un solo banco desde el que se efectuacutea el arranque del esteacuteril y vertido de eacuteste al hueco de las fases anteriores El mineral es entonces extraiacutedo desde el fondo de la explotacioacuten que coincide con el muro del depoacutesitoDespueacutes de realizar la excavacioacuten del primer moacutedulo o hueco inicial el esteacuteril de los siguientes es vertido en el propio hueco de las fases anteriores de ahiacute que sea por naturaleza el maacutes representativo delos meacutetodos de transferencia

La maquinaria que se utiliza depende del volumen de reservas extraiacutebles siendo en las grandes minas de frecuente aplicacioacuten las dragalinas y en las pequentildeas si no se justifican las fuertes inversiones en maquinaria los equipos convencionales como los tractores de orugas las excavadoras hidraacuteulicas las palas cargadoras

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Descubierta de carboacuten

EL SISTEMA DE DESCUBIERTA AMERICANO DRAGALINAS

El sistema de transferencia que se realiza modernamente con las Dragalinas es aplicable en aquellos yacimientos en los que

bull La potencia de la capa seraacute mayor de 2 metrosbull El esteacuteril seraacute excavable bien directamente o tras una pre voladura suaveLas reservas seraacuten suficientes para respaldar la inversioacuten y la vida de la maacutequinaEs un sistema muy popular en algunos paiacuteses como son EEUU Sudaacutefrica Australia Nueva Zelanda Rusia y Marruecos Cuando alguna de estas caracteriacutesticas deja de cumplirse se comienza a combinar este sistema con el convencional de corta con excavadoras y volquetes

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Las principales ventajas que sobresalen del empleo de las Dragalinas son

bull Una gran simplicidad operativa con miacutenimo personal

bull Un reducido coste de operacioacuten

bull Posibilidad de excavar un banco profundo hasta 23 de la longitud de la pluma (que en muchos casos largamente los 100 metros)

bull Una mejor adaptacioacuten de la dragalina frente a la excavadora en el caso de las capas con ondulaciones ya que la excavadora debe desplazarse sobre la capa en el fondo del hueco o sobre el muro del yacimiento

bull Una mayor flexibilidad de funcionamiento que permitiraacute superar las variaciones no previstas del espesor del recubrimiento prolongar la longitud del frente en cualquier sentido efectuar el desmonte en un plano superior al del apoyo (chop down) e incluso hacer un doble manejo del esteacuteril cuando fuera necesario o conveniente un segundo transporte (rehandling)

bull Una mayor seguridad de trabajo en cuanto a la estabilidad del gran banco de esteacuteril de recubrimiento en que se apoya la maacutequina que si estuviera sobre el mineral

bull Produce un menor dantildeo al mineral dada la situacioacuten de la dragalina en la parte superior del banco de esteacuteril De aquiacute que se obtendraacute un mayor porcentaje de recuperacioacuten del mineral

bull La presioacuten superficial sobre el terreno seraacute bastante menor que la de las excavadoras porla mayor superficie de apoyo o sistema de traslacioacuten

bull Normalmente la incidencia del mantenimiento en el costo por metro cuacutebico es menor que para las excavadoras o las rotopalas lograacutendose una mayor disponibilidad a largo plazo algo mayor que la excavadora y mucho mejor que la Rotopala

La forma de operar de la dragalina resultaraacute maacutes adecuada para realizar el arranque de aquellos lechos o estratos horizontales de dureza alterna ya que al producir el ataque paralela y horizontalmente a la sedimentacioacuten del recubrimiento los dientes penetraraacuten por los puntos maacutes deacutebiles de los estratos

bull La cuchara de la excavadora efectuaraacute el arranque atravesando en parte normalmente a los estratos es decir en una direccioacuten de una mayor resistencia a la penetracioacuten

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bull Al trabajar sobre la superficie del banco no seraacute necesario descender la alimentacioacuten eleacutectrica hasta el fondo del tajo

Los mayores inconvenientes del uso de las Dragalinas se pueden resumir en

bull Una peor secuencia de trabajo con materiales de una mayor resistencia que requieren perforacioacuten y voladura aunque esta sea suave

bull Una menor selectividad y una fuerte dilucioacuten en las capas muy estrechas (menor de 2 metros)

bull Trabaja bien cuando el esteacuteril sea blando y el mineral sea duro pero en el caso contrario puede dar lugar a una cierta peacuterdida de calidad del mineral por arrastrar una parte del mineral con el esteacuteril

bull Gran valor de adquisicioacuten por lo que la inversioacuten inicial es mayor que para una excavadora con igual capacidad de cazo

bull El parque de este tipo de maacutequinas en Europa es muy reducido siendo bastante difiacutecil su contrata o alquiler y no existiendo muchos repuestos en zonas proacuteximas para una intercambiabilidad de los conjuntos

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TERRAZAS

Este meacutetodo se basa en una mineriacutea de banqueo con avance unidireccional Se aplica en yacimientos relativamente horizontales de uno o varios niveles mineralizados y con recubrimientos potentes pero que permiten depositar el esteacuteril en el hueco creado transportaacutendolo alrededor de la explotacioacuten

Las profundidades que se alcanzan son importantes existiendo casi exclusivamente una limitacioacuten de tipo econoacutemico en la determinacioacuten de cual es el uacuteltimo nivel mineralizado que se explotaraacute Al igual que sucede con los meacutetodos de descubierta y tal como se ha indicado se efectuacutea un auto rrelleno del hueco creado por lo que desde el punto de vista de larestauracioacuten de los terrenos las posibilidades de actuacioacuten son grandes

Los equipos y sistemas mineros que se utilizan son muy variados desde los totalmente discontinuos con equipos convencionales de carga y transporte hasta los continuos con transporte con cintas y trituracioacuten dentro de las propias explotaciones que poseen un alto grado de electrificacioacuten

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El meacutetodo de terrazas

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CONTORNOEn yacimientos de carboacuten con capas tumbadas de reducida potencia y topografiacutea generalmentedesfavorable se aplican los meacutetodos conocidos bajo la denominacioacuten de mineriacutea de contorno

Consisten en la excavacioacuten del esteacuteril y del mineral en sentido transversal al afloramiento hasta alcanzar el liacutemite econoacutemico dejando un talud de banco uacutenico y progresioacuten longitudinal siguiendo el citado afloramiento

Dado el gran desarrollo de estas explotaciones y la escasa profundidad de los huecos es posible realizar una transferencia de los esteacuteriles para la posterior recuperacioacuten de los terrenos

La maquinaria que se utiliza suele ser del tipo convencional accionada por motores diesel

El relleno de los huecos suele efectuarse una vez que se haya alcanzado una situacioacuten que permita el vertido dentro de la explotacioacuten

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Mineriacutea de contorno

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CANTERASCanteras es el teacutermino geneacuterico que se utiliza para referirse a las explotaciones de rocas industriales ornamentales y de materiales de construccioacuten

Constituyen con mucho el sector maacutes importante en cuanto a nuacutemero ya que desde muy antiguo se han venido explotando para la extraccioacuten y abastecimiento de materias primas con uso final en la construccioacuten y en obras de infraestructura

Antiguamente debido al valor relativamente pequentildeo que teniacutean los materiales extraiacutedos las canteras se situaban muy cercanas a los centros de consumo y poseiacutean unas dimensiones generalmente reducidas

Hoy diacutea la situacioacuten es muy diferente como se veraacute maacutes adelante

En liacuteneas generales el meacutetodo de explotacioacuten aplicado suele ser el de banqueo con uno o varios niveles situaacutendose un gran nuacutemero de canteras a media ladera

Las canteras pueden subdividirse en dos grupos

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bull El primero donde se desea obtener un todo-uno fragmentado apto para alimentar a las plantas de tratamiento y obtener un producto destinado a la construccioacuten en forma de aacuteridos a la fabricacioacuten de cementos a la fabricacioacuten de productos industriales etc En este tipo de explotacioacuten se dan canteras donde la extraccioacuten no es cuidadosa y se dan grandes alturas de banco

bull El segundo dedicado a la explotacioacuten cuidadosa de grandes bloques paralepipeacutedicos que posteriormente se cortan y elaboran Estas explotaciones se caracterizan por el gran nuacutemero de bancos que se abren para arrancar los bloques y la maquinaria especial con la que se obtienenplanos de corte limpios

Explotacioacuten de cantera de aacuteridos

CLASIFICACIOacuteN DE LOS TIPOS DEEXPLOTACIONES DE CANTERAEn liacutenea con lo que se ha comentado en el apartado anterior haciendo una clasificacioacuten muy elemental del conjunto de explotaciones de cantera esta permitiriacutea distinguir Las canteras de aacuteridos (Zahorras rellenos escolleras asfaltos hormigones etc) incluyeacutendose tambieacuten en este grupo a las graveras

Las canteras de roca ornamental (Pizarras Granitos Maacutermoles etc)

Las canteras de rocas y minerales industriales (Cementos ladrilleriacutea ceraacutemica y vidrio etc)

DEFINICIOacuteN DE AacuteRIDOSLas sustancias denominadas ldquoaacuteridos de construccioacutenrdquo pueden definirse como los materiales que cumplen las siguientes condicionesbull Ser materiales mineralesbull De origen natural o artificial

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bull De caraacutecter soacutelidos y ademaacutes inertesbull Dimensionados en las granulometriacuteas y formas adecuadasbull Utilizados mediante su mezcla iacutentima con aglomerantes de activacioacuten hidraacuteulica (cales cementos etc) o con ligantes bituminosos para la fabricacioacuten de1048707 Hormigones1048707 Productos artificiales resistentes1048707 Aglomerados asfaacutelticos1048707 Zahorras para la construccioacuten de bases y subbases granulares bases estabilizadas etc En construccioacuten de obras de infraestructura)1048707 Balastos Sub-balastos y gravillas de las viacuteas de ferrocarril1048707 Escollera como elemento de proteccioacuten frente a la erosioacuten marina fluvial o eoacutelica1048707 Rellenos de diverso tipo1048707 Materias primas para la industria1048707 Cemento y yesos1048707 Arenas para filtros moldes1048707 Cargas para fabricacioacuten de pinturas papel micronizadosetcCLASIFICACIOacuteN EN CUANTO A ORIGEN YNATURALEZASeguacuten su procedencia y proceso de obtencioacuten se establece la siguiente clasificacioacutenbull Aacuteridos naturalesbull Aacuteridos artificialesbull Aacuteridos recicladosbull Aacuteridos ligerosbull Asimilados a aacuteridosI Aacuteridos naturales1048707 Aacuteridos granulares obtenidos baacutesicamente de graveras y donde el material extraiacutedo se usatras haber sufrido un lavado y una clasificacioacuten1048707 Aacuteridos de machaqueo obtenidos a partir de la trituracioacuten molienda y clasificacioacuten de diferentes rocas de cantera o de las granulometriacuteas de rechazo de los aacuteridos granularesII Aacuteridos artificialesConstituidos por subproductos o residuos de procesos industriales como son las escorias sideruacutergicas las cenizas volantes de la combustioacuten del carboacuten esteacuteriles mineros etcIII Aacuteridos recicladosProcedentes de materiales de demolicioacuten y derribo de edificaciones (hormigones ceraacutemicos etc) yo de estructuras de firmes antiguos etcIV Aacuteridos ligerosProductos naturales o artificiales que se usan para la obtencioacuten de piezas o elementos de obra de bajo peso yo aislantes

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V Asimilados a aacuteridosSe distinguiraacuten en este caso1048707 Materiales de preacutestamo utilizables sin modificacioacuten de sus caracteriacutesticas naturales o con pequentildeas modificaciones de adicioacuten de productos estabilizantes o tratamientos mecaacutenicos en la construccioacuten de terraplenes y pedraplenes fundamentalmente1048707 Materiales de escollera natural o artificial constituido por bloques de formas y caracteriacutesticas variables en funcioacuten de las condiciones y especificaciones de la obra

GRAVERAS

Los materiales detriacuteticos como son las arenas y las gravas albergados en los depoacutesitos de valle y terrazas de los riacuteos son objeto de una explotacioacuten intensa debido a la demanda de dichos materiales por el sector de la construccioacuten

Las arenas y los cantos rodados se encuentran poco cohesionados por lo que las labores de arranque se efectuacutean directamente por equipos mecaacutenicos Las explotaciones suelen llevarse a cabo en un solo banco con una profundidad inferior por lo general a los 20 m

Cuando las formaciones se encuentran en niveles altos se utilizan equipos convencionales como son las palas cargadoras de ruedas y los volquetes Sin embargo es frecuente que los materiales se presenten en contacto con el subalveo o los acuiacuteferos infrayacentes empleaacutendose entonces otros equipos mineros como son las dragas las dragalinas o las raspas dando lugar a la posterior formacioacuten de lagunas

GRAVERAS SECASConsisten en excavaciones tridimensionales hasta alcanzar el fondo previsto o lecho del depoacutesito de gravas y arenas Estas explotaciones se localizan en las terrazas altas de los depoacutesitos fluviales y se trabaja siempre por encima del nivel del riacuteo o en su caso del nivel freaacutetico

Seguacuten la profundidad el avance se realiza con un frente uacutenico o escalonado en varios bancos

La maquinaria empleada es tiacutepica de cualquier explotacioacuten a cielo abierto siendo lo habitual las retroexcavadoras o las palas cargadoras sobre ruedas ya que son maacutequinas que presentan la ventaja de una mayor accesibilidad visual de los materiales que se extraen y unas mejores condiciones de trabajo de los equipos mineros

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GRAVERAS CON EXPLOTACIOacuteN BAJOLAacuteMINA DE AGUAEn estas explotaciones el nivel freaacutetico se encuentra muy proacuteximo a la superficie o a una cierta profundidad cuando el paquete productivo es de gran potencia Por ello la extraccioacuten se realiza total o parcialmente bajo el agua

En la mayoriacutea de los casos se lleva un solo banco con una altura igual a la de la profundidad del hueco inundado Solo cuando la parte alta del depoacutesito se encuentra seca la extraccioacuten se hace con un meacutetodo mixto pudiendo emplearse equipos distintos en cada zona Los maacutes comunes son dragalinas cucharas de arrastre y retroexcavadoras

El principal inconveniente estaacute en la falta de visioacuten sobre los materiales que se extraen y consecuentemente las peacuterdidas o la contaminacioacuten de estos materiales por arcillas o limos Este meacutetodo presupone que praacutecticamente todos los terrenos afectados van a ser abandonados como lagunas llegaacutendose a rellenar parcialmente algunas zonas

GRAVERAS CON REBAJAMIENTO DELNIVEL FREAacuteTICOEl meacutetodo se basa en la depresioacuten del nivel freaacutetico mediante

bull Conjunto de pozos de bombeo perimetrales al aacuterea de explotacioacuten

bull Red de zanjas excavadas por debajo del nivel de extraccioacutenbull Pantallas de impermeabilizacioacuten

En cualquier caso requiere disponer y mantener un equipo permanente de bombas para mantener el nivel de agua a la altura deseadaLa cantidad de agua que es preciso bombear puede llegar a ser notable debido a la alta conductividad hidraacuteulica y radios de influencia de varios cientos o miles de metros

MINERIacuteA HIDRAacuteULICA DRAGADO

En mineralizaciones especiales como son las metaacutelicas de oro casiterita etc etc contenidas en aluviones resulta interesante la aplicacioacuten del meacutetodo del dragado inundando previamente la zona de explotacioacuten Este meacutetodo es econoacutemico cuando la propia agua de inundacioacuten se utiliza en el proceso de concentracioacuten como ocurre con la separacioacuten gravimeacutetrica Las dragas ademaacutes del sistema de extraccioacuten que utilicen (cangilones cabezas de corte etc) pueden llegar a incorporar la propia planta de tratamiento sobre la plataforma (cribas

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ciclones jigs etc) con capacidad para tratar grandes voluacutemenes de material y un sistema de evacuacioacuten de esteacuteriles a la zona ya explotada

No obstante hoy diacutea es maacutes frecuente observar que draga y planta son flotantes pero estaacuten separadas entre siacute y conectadas por una tuberiacutea por medio de lacual la draga bombea el material extraiacutedo a la planta

MINERIacuteA CON DRAGAS

INTRODUCCIOacuteN AL CONCEPTO GENERALDE DRAGADOLas dragas son equipos destinados a la excavacioacuten de materiales sueltos o poco consolidados que se encuentran bajo una laacutemina de agua En consecuencia estos equipos trabajan realizando unaexcavacioacuten subacuaacutetica del material Otra caracteriacutestica es que el recubrimiento de agua puedeser natural o provocado por el hombre con el fin de facilitar y hacer posible la utilizacioacuten de talesmaacutequinasCon los avances logrados en los uacuteltimos antildeos en la construccioacuten de estos equipos es posible explotar yacimientos aluvionares realizar los desmontes previos de depoacutesitos donde los materialessuperficiales estaacuten poco consolidados y existe agua en las proximidades etc Otra aplicacioacuten que empieza a tener futuro es la de la mineriacutea marina por medio de la cual se extraen desde aacuteridos hasta recursos de muy alto valor

En el campo del dragado tradicional para la explotacioacuten de yacimientos minerales las condiciones que deben cumplirse para la aplicacioacuten de estos sistemas son

bull Resistencia del mineral en depoacutesitos de tipoplacer los granos de mineral deben ser maacutespesados que el esteacuteril que se presentaraacute enforma de suelo poco consolidado o con unamatriz de gravas y arenas sin casi cohesioacuten

bull Resistencia de los esteacuteriles materialessueltos

bull Forma del depoacutesito aluvionar tabular bancoo playa

bull Inclinacioacuten del yacimiento preferiblementehorizontal con una pendiente maacutexima del 2

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al 6

bull Tamantildeo del depoacutesito con una potencia deintermedia a grande de 8 a 60 m

bull Ley del mineral puede ser muy baja

bull Profundidad muy superficial y pequentildeorecubrimiento

VENTAJAS E INCONVENIENTESAlgunas caracteriacutesticas baacutesicas del empleo de las dragas en mineriacutea son las siguientes

VentajasEquipos de alta productividadbull Costes de operacioacuten bajosbull Requieren poca mano de obrabull Buena recuperacioacuten pero acompantildeada de alta dilucioacutenbull Operacioacuten normalmente continua en la mayoriacutea de los equiposInconvenientesbull Fuertes impactos ambientalesbull Necesidad de agua de 3000 a 4000 Im3 de material explotadobull Campo restringido a materiales poco consolidados o faacutecilmente disgregabas bajo el ataque hidraacuteulico o combinadobull Alta inversioacuten de capital con equipos grandesbull Poca flexibilidad y selectividad

TIPOS DE UNIDADES Y PRAacuteCTICAOPERATIVA CORRESPONDIENTELos diferentes tipos de dragas que actualmente se utilizan tanto en mineriacutea como en obra civil se pueden clasificar en dos grandes grupos

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A Mecaacutenicas1 De cuchara2 De cangilones3 De rodete-succionadora

B Hidraacuteulicas1 Cortadora-succionadora2 De succioacuten en marcha

Draga de cucharaEsta draga estaacute constituida por una excavadora de gran capacidad accionada mecaacutenicamente por medio de cables de forma semejante a sus equipos homoacutenimos que se utilizan en la mineriacutea tradicional a cielo abierto Estos equipos son especialmente idoacuteneos para trabajar con materiales duros y para extraer grandes bloques de ahiacute que frecuentemente se combinen con unidades rompe-rocas para extraer los fragmentos de roca desprendidos

El principio de trabajo es igual al de una excavadora normal donde la cuchara describe en un plano vertical un arco que con la ayuda de los dientes en cuyos extremos se concentran las fuerzas de excavacioacuten con altas cargas puntuales permite arrancar una rebanada de material hasta llenarlo La cuchara una vez cargada se eleva mediante los cables de accionamiento de la pluma y del brazo y con el giro

Draga de cuchara retro

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Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Page 8: Metodos de Explotacion de Minas a Cielo Abierto

Esquema de una corta minera

La extraccioacuten en cada nivel se realiza en un banco con uno o varios tajos Debe existir un desfase entre bancos a fin de disponer de unas plataformas de trabajo miacutenimas para que operen los equipos a su maacuteximo rendimiento y en condiciones de seguridad

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Las pistas de transporte se adaptan a los taludes finales o en actividad permitiendo el acceso a diferentes cotas

La profundidad de estas explotaciones suele ser grande llegaacutendose en algunos casos a superar los 300 m Salvo en los yacimientos con una gran corrida como sucede con los de carboacuten las posibilidades de relleno de hueco con los propios esteacuteriles son escasas Por ello es siempre necesario crear depoacutesitos exteriores para albergar esos materiales

La vida de estas explotaciones suele ser grande por lo general superior a los 15 o 20 antildeos al menos en la mineriacutea metaacutelica existiendo algunas explotaciones bien conocidas que han trabajado durante maacutes de un sigloEn cuanto a las cortas de carboacuten cuya apertura tuvo lugar en la mayoriacutea de los casos a mediados de los antildeos 70 suele ser viable la transferencia de los esteacuteriles a los huecos creados pues los yacimientos son como ya se ha indicado alargaos y una vez alcanzada la fase de hueco inicial en un extremo del depoacutesito es factible efectuar el autorrelleno

PROCESO Y OPERACIOacuteN El proceso baacutesico para realizar una corta convencional consiste en la apertura de unos bancos sucesivos para la creacioacuten de un hueco o excavacioacuten que descubra el mineral tras el movimiento del esteacuteril hacia los vertederos interiores o exteriores mediante la ejecucioacuten de unos barrenos en los que se coloca una carga de explosivos para lograr la fragmentacioacuten de la roca en tamantildeos manipulables por la maquina de carga que puede ser una excavadora o una pala que lo coloca sobre una unidad de transporte como volquetes vagones de ferrocarril o cintas transportadoras en cuyo caso puede ser requerida una trituracioacuten en la mina para lograr el tamantildeo maacutes adecuado que lo llevan hasta la planta de proceso si fuera mineral o al vertedero si fuera esteacuteril La extraccioacuten en cada nivel se realiza en un banco con uno o varios tajos Debe existir un desfase entre bancos a fin de disponer de unas plataformas de trabajo miacutenimas para que operen los equipos a su maacuteximo rendimiento y en condiciones de seguridad Las pistas de transporte se adaptan a los taludes finales o en actividad permitiendo el acceso a diferentes cotas El ataque al mineral se realiza de techo a muro como en cualquier otro meacutetodo pero maacutes particularmente en las minas de carboacuten En estas explotaciones se suele disponer de bancos en esteacuteril de mayor altura que en el mineral pues en estos uacuteltimos tal dimensioacuten estaacute limitada por el alcance de los equipos de limpieza y por la necesidad de evitar los derrabes y por ende el ensuciamiento del carboacuten cuando se supera la altura criacutetica de los frentes descubiertos

VENTAJAS DE LAS MINAS A CIELO ABIERTO

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1 Mejor recuperacioacuten del volumen de mineral explotable2 Planificacioacuten maacutes flexible a medida que progresa el tajo3 Los niveles de riesgo en el trabajo disminuyen4 La mecanizacioacuten no tiene limite en cuanto a dimensiones de los equipos5 El esfuerzo fiacutesico de los trabajadores es menor6 La productividad es maacutes alta7 Los tonelajes por cada voladura son mucho mayores8 Los problemas de ventilacioacuten praacutecticamente no existen9 Los costes por tonelada movida son maacutes bajos DESVENTAJAS DE LA MINA A CIELO ABIERTO 1 Las inversiones en equipos son cuantiosas y las cargas financieras son altas2 El equipo es maacutes sofisticado y necesita una mano de obra maacutes calificada3 Los agentes atmosfeacutericos naturales tienen un fuerte impacto (lluvia nieve niebla)4 Los frentes de trabajo deben estar mejor organizados5 Se generan importantes impactos en el entorno que deben ser corregidos por medio de una restauracioacuten a veces onerosa

SECUENCIA Y MAQUINARIA POR ELMEacuteTODO DE CORTA

Como se ha indicado al principio la mineriacutea por corta o mineriacutea profunda viene definida como un meacutetodo tridimensional destinado a poder alcanzar grandes profundidades a traveacutes de un sistemaacutetico y muacuteltiple banqueo descendente Este meacutetodo de explotacioacuten se aplica normalmente en aquellos yacimientos cuyas caracteriacutesticas principales sean- Potentes capas o masas con buzamientos superiores a 25ordm y maacutes generalmente los de buzamiento vertical- Conjunto de capas o filones con potencias muy variables o de yacimientos complejos con una difiacutecil selectividad del mineral- Cuando el arranque del esteacuteril yo del mineral requiere la ejecucioacuten de perforacioacuten y voladura con explosivos- Cuando las reservas demostradas no permiten una gran inversioacuten inicial como lasque se requieren en otros meacutetodos maacutes especiacuteficos o se piensa en contratar la operacioacuten con maquinaria de obras publicas o convencional El disentildeo baacutesico de una

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explotacioacuten profunda de acuerdo con las etapas de la Ingenieriacutea minera explicadas anteriormente consiste en el disentildeo geomeacutetrico del hueco de los bancos y las rampas con una idea previa de la maquinaria o del tamantildeo a utilizar para posteriormente seleccionar la maquinaria y formar el personal Dentro del disentildeo geomeacutetrico el punto maacutes importante es la determinacioacuten de las caracteriacutesticas del banco de operacioacuten que por su caraacutecter repetitivo es la constante maacutes importante que afecta a la eficiencia y los costes de la mina Como criterios recomendables para la geometriacutea del banco podemos enunciar los siguientes

a) La altura del banco debe estar en equilibrio con la maacutequina de carga Entre 10 y 15 m para las excavadoras eleacutectricas y menos de10 m para las palas cargadoras

b) La anchura de la zona operativa del banco debe estar entre 3 y 5 veces la altura para que quepan holgadamente la voladura la carga y el transporte maacutes una zona de seguridad

c) El nuacutemero de bancos en operacioacuten no debe ser escaso ni excesivo siendo recomendable el nuacutemero de 4 uno en investigacioacuten otro en apertura otro en plena produccioacuten y otro terminando se

d) La longitud total de banco (suma de los bancos abiertos) debe ser directamente proporcional a la produccioacuten e inversamente ala altura del banco

e) Otro factor de disentildeo esencial es la rampa de unioacuten entre los bancos y los puntos de descarga de mineral o esteacuteril cuya pendiente depende esencialmente del sistema de transporte a utilizar y cuya anchura al igual que la del banco debe ser entre 3 y 5 veces la necesaria para el moacutedulo unitario del transporte por volquete cinta o ferrocarril

Los sistemas y la maquinaria que se aplican convencionalmente en los movimientos de arranque y transporte de las rocas y del mineral de las cortas con importantes profundidades se pueden agrupar en

1 Tractores2 Mototraillas3 Retroexcavadora con volquete4 Dragalina5 Excavadora Volquete (Pala Volquete)

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TRACTORESAdemaacutes de sus otros muacuteltiples usos en los servicios de la mina los tractores o bulldozers pueden ser utilizados en el arranque y empuje del material maacutes superficial hasta el borde del banco en sistema de arranque y transporte Tambieacuten como una maacutequina de arranque se puede utilizar empleando el riper o escarificador arrancando y extrayendo las rocas maacutes deacutebiles y superficiales en donde la voladura no fuera necesaria La distancia liacutemite econoacutemica de arranque y arrastre con tractor suele estar en unos 150 metros generalmente

MOTOTRAILLAS Aunque su nacimiento y mayor utilizacioacuten estaacute en las obras publicas y civiles tambieacuten se pueden emplear en algunas zonas u operaciones mineras para aquellos materiales blandos y muy bien fragmentados hasta una granulometriacutea de 30 x 30 cm La distancia liacutemite econoacutemica de transporte con mototraillas estaacute situada entre los 600 y 800 m en materiales carificable y entre los 1000 y 1500 m paraterrenos sueltos de excavacioacuten directa Se emplean muy econoacutemicamente para la restitucioacuten del terreno y especialmente en el movimiento de la tierra vegetal y tambieacuten son muy uacutetiles en las fases iniciales del desmonte con los materiales muy alterados como fue el caso de la antigua corta de Aznalcollar y Sabero o en la mineriacutea de los materiales blandos como para la extraccioacuten de las arenas los lignitos los fosfatos y las bauxitas

RETROEXCAVADORA CON VOLQUETEPor sus especiales caracteriacutesticas de trabajo este sistema se suele utilizar maacutes para la extraccioacuten y limpieza del mineral que para la carga y transporte del esteacuteril

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Las mayores ventajas de emplear una maacutequina del tipo de la Retroexcavadora son

bull Mejor limpieza del mineral y por consiguiente una menor dilucioacuten o mezcla del mineral con el esteacuteril dado el mayor control y la facilidad de colocacioacuten del cucharoacuten de la maacutequina en el frente del banco asiacute como por el uso de unas especiales cucharas o aditamentos para el arranque la limpieza y la carga

bull Al poder permanecer la Retroexcavadora y el volquete en un nivel superior se puede suprimir o retrasar la ejecucioacuten de la rampa de acceso al uacuteltimo nivel y asiacute poder trabajar en una zona maacutes preparada y con menores problemas de arranque o de presencia de agua

DRAGALINAEs la maquinaria maacutes apropiada para el sistema americano de transferencia y con su desarrollo en capacidad estaacute siendo empleada cada vez maacutes en el fondo de algunas explotaciones de meacutetodo mixto Este sistema es muy adecuado para el arranque y el vertido directo de aquellos materiales de resistencia baja (menos de 40 MPa) Su operacioacuten viene a ser como la de las retro excavadoras pero con unas mayores dimensiones de cuba y de longitud del brazo

Por las ya citadas caracteriacutesticas de los yacimientos en donde se puede y debe aplicar el meacutetodo de corta se descarta en general la utilizacioacuten de este sistema

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excepto para los uacuteltimos metros del fondo de la explotacioacuten En estos casos se tendriacutea que extraer tanto el mineral como el esteacuteril pudieacutendose producir una dilucioacuten del mineral y obviamente un bajo recobro para las capas estrechas debido al gran tamantildeo al poco control y a la forma de maniobrar porlanzamiento del cucharoacuten

EXCAVADORA VOLQUETE (PALA VOLQUETE)Dentro del meacutetodo de explotacioacuten por corta el sistema ciacuteclico de carga diferenciada con pala o excavadora y de transporte con volquetes mineros es el llamado convencional siendo muy praacutectico bien ensayado y probado en todo el mundo Las caracteriacutesticas principales de este sistema son

bull Gran flexibilidad operativa para imprevistos cambios de tajo o del material

bull Rango de distancias econoacutemicas muy elevada

bull Alta fiabilidad y disponibilidad mecaacutenica del sistema

bull Faacutecil contratacioacuten de la maquinaria por su similitud con la utilizada en la Obra Puacuteblica

bull Buena selectividad entre mineral y esteacuteril pudieacutendose separar muy faacutecilmente los diferentes materiales de una explotacioacuten

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DESCUBIERTAS

Estos meacutetodos se aplican en yacimientos tumbados u horizontales con unos recubrimientos de esteacuteril inferiores por lo general a los 50 m Consiste en el avance unidireccional de un moacutedulo con un solo banco desde el que se efectuacutea el arranque del esteacuteril y vertido de eacuteste al hueco de las fases anteriores El mineral es entonces extraiacutedo desde el fondo de la explotacioacuten que coincide con el muro del depoacutesitoDespueacutes de realizar la excavacioacuten del primer moacutedulo o hueco inicial el esteacuteril de los siguientes es vertido en el propio hueco de las fases anteriores de ahiacute que sea por naturaleza el maacutes representativo delos meacutetodos de transferencia

La maquinaria que se utiliza depende del volumen de reservas extraiacutebles siendo en las grandes minas de frecuente aplicacioacuten las dragalinas y en las pequentildeas si no se justifican las fuertes inversiones en maquinaria los equipos convencionales como los tractores de orugas las excavadoras hidraacuteulicas las palas cargadoras

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Descubierta de carboacuten

EL SISTEMA DE DESCUBIERTA AMERICANO DRAGALINAS

El sistema de transferencia que se realiza modernamente con las Dragalinas es aplicable en aquellos yacimientos en los que

bull La potencia de la capa seraacute mayor de 2 metrosbull El esteacuteril seraacute excavable bien directamente o tras una pre voladura suaveLas reservas seraacuten suficientes para respaldar la inversioacuten y la vida de la maacutequinaEs un sistema muy popular en algunos paiacuteses como son EEUU Sudaacutefrica Australia Nueva Zelanda Rusia y Marruecos Cuando alguna de estas caracteriacutesticas deja de cumplirse se comienza a combinar este sistema con el convencional de corta con excavadoras y volquetes

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Las principales ventajas que sobresalen del empleo de las Dragalinas son

bull Una gran simplicidad operativa con miacutenimo personal

bull Un reducido coste de operacioacuten

bull Posibilidad de excavar un banco profundo hasta 23 de la longitud de la pluma (que en muchos casos largamente los 100 metros)

bull Una mejor adaptacioacuten de la dragalina frente a la excavadora en el caso de las capas con ondulaciones ya que la excavadora debe desplazarse sobre la capa en el fondo del hueco o sobre el muro del yacimiento

bull Una mayor flexibilidad de funcionamiento que permitiraacute superar las variaciones no previstas del espesor del recubrimiento prolongar la longitud del frente en cualquier sentido efectuar el desmonte en un plano superior al del apoyo (chop down) e incluso hacer un doble manejo del esteacuteril cuando fuera necesario o conveniente un segundo transporte (rehandling)

bull Una mayor seguridad de trabajo en cuanto a la estabilidad del gran banco de esteacuteril de recubrimiento en que se apoya la maacutequina que si estuviera sobre el mineral

bull Produce un menor dantildeo al mineral dada la situacioacuten de la dragalina en la parte superior del banco de esteacuteril De aquiacute que se obtendraacute un mayor porcentaje de recuperacioacuten del mineral

bull La presioacuten superficial sobre el terreno seraacute bastante menor que la de las excavadoras porla mayor superficie de apoyo o sistema de traslacioacuten

bull Normalmente la incidencia del mantenimiento en el costo por metro cuacutebico es menor que para las excavadoras o las rotopalas lograacutendose una mayor disponibilidad a largo plazo algo mayor que la excavadora y mucho mejor que la Rotopala

La forma de operar de la dragalina resultaraacute maacutes adecuada para realizar el arranque de aquellos lechos o estratos horizontales de dureza alterna ya que al producir el ataque paralela y horizontalmente a la sedimentacioacuten del recubrimiento los dientes penetraraacuten por los puntos maacutes deacutebiles de los estratos

bull La cuchara de la excavadora efectuaraacute el arranque atravesando en parte normalmente a los estratos es decir en una direccioacuten de una mayor resistencia a la penetracioacuten

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bull Al trabajar sobre la superficie del banco no seraacute necesario descender la alimentacioacuten eleacutectrica hasta el fondo del tajo

Los mayores inconvenientes del uso de las Dragalinas se pueden resumir en

bull Una peor secuencia de trabajo con materiales de una mayor resistencia que requieren perforacioacuten y voladura aunque esta sea suave

bull Una menor selectividad y una fuerte dilucioacuten en las capas muy estrechas (menor de 2 metros)

bull Trabaja bien cuando el esteacuteril sea blando y el mineral sea duro pero en el caso contrario puede dar lugar a una cierta peacuterdida de calidad del mineral por arrastrar una parte del mineral con el esteacuteril

bull Gran valor de adquisicioacuten por lo que la inversioacuten inicial es mayor que para una excavadora con igual capacidad de cazo

bull El parque de este tipo de maacutequinas en Europa es muy reducido siendo bastante difiacutecil su contrata o alquiler y no existiendo muchos repuestos en zonas proacuteximas para una intercambiabilidad de los conjuntos

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TERRAZAS

Este meacutetodo se basa en una mineriacutea de banqueo con avance unidireccional Se aplica en yacimientos relativamente horizontales de uno o varios niveles mineralizados y con recubrimientos potentes pero que permiten depositar el esteacuteril en el hueco creado transportaacutendolo alrededor de la explotacioacuten

Las profundidades que se alcanzan son importantes existiendo casi exclusivamente una limitacioacuten de tipo econoacutemico en la determinacioacuten de cual es el uacuteltimo nivel mineralizado que se explotaraacute Al igual que sucede con los meacutetodos de descubierta y tal como se ha indicado se efectuacutea un auto rrelleno del hueco creado por lo que desde el punto de vista de larestauracioacuten de los terrenos las posibilidades de actuacioacuten son grandes

Los equipos y sistemas mineros que se utilizan son muy variados desde los totalmente discontinuos con equipos convencionales de carga y transporte hasta los continuos con transporte con cintas y trituracioacuten dentro de las propias explotaciones que poseen un alto grado de electrificacioacuten

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El meacutetodo de terrazas

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CONTORNOEn yacimientos de carboacuten con capas tumbadas de reducida potencia y topografiacutea generalmentedesfavorable se aplican los meacutetodos conocidos bajo la denominacioacuten de mineriacutea de contorno

Consisten en la excavacioacuten del esteacuteril y del mineral en sentido transversal al afloramiento hasta alcanzar el liacutemite econoacutemico dejando un talud de banco uacutenico y progresioacuten longitudinal siguiendo el citado afloramiento

Dado el gran desarrollo de estas explotaciones y la escasa profundidad de los huecos es posible realizar una transferencia de los esteacuteriles para la posterior recuperacioacuten de los terrenos

La maquinaria que se utiliza suele ser del tipo convencional accionada por motores diesel

El relleno de los huecos suele efectuarse una vez que se haya alcanzado una situacioacuten que permita el vertido dentro de la explotacioacuten

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Mineriacutea de contorno

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CANTERASCanteras es el teacutermino geneacuterico que se utiliza para referirse a las explotaciones de rocas industriales ornamentales y de materiales de construccioacuten

Constituyen con mucho el sector maacutes importante en cuanto a nuacutemero ya que desde muy antiguo se han venido explotando para la extraccioacuten y abastecimiento de materias primas con uso final en la construccioacuten y en obras de infraestructura

Antiguamente debido al valor relativamente pequentildeo que teniacutean los materiales extraiacutedos las canteras se situaban muy cercanas a los centros de consumo y poseiacutean unas dimensiones generalmente reducidas

Hoy diacutea la situacioacuten es muy diferente como se veraacute maacutes adelante

En liacuteneas generales el meacutetodo de explotacioacuten aplicado suele ser el de banqueo con uno o varios niveles situaacutendose un gran nuacutemero de canteras a media ladera

Las canteras pueden subdividirse en dos grupos

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bull El primero donde se desea obtener un todo-uno fragmentado apto para alimentar a las plantas de tratamiento y obtener un producto destinado a la construccioacuten en forma de aacuteridos a la fabricacioacuten de cementos a la fabricacioacuten de productos industriales etc En este tipo de explotacioacuten se dan canteras donde la extraccioacuten no es cuidadosa y se dan grandes alturas de banco

bull El segundo dedicado a la explotacioacuten cuidadosa de grandes bloques paralepipeacutedicos que posteriormente se cortan y elaboran Estas explotaciones se caracterizan por el gran nuacutemero de bancos que se abren para arrancar los bloques y la maquinaria especial con la que se obtienenplanos de corte limpios

Explotacioacuten de cantera de aacuteridos

CLASIFICACIOacuteN DE LOS TIPOS DEEXPLOTACIONES DE CANTERAEn liacutenea con lo que se ha comentado en el apartado anterior haciendo una clasificacioacuten muy elemental del conjunto de explotaciones de cantera esta permitiriacutea distinguir Las canteras de aacuteridos (Zahorras rellenos escolleras asfaltos hormigones etc) incluyeacutendose tambieacuten en este grupo a las graveras

Las canteras de roca ornamental (Pizarras Granitos Maacutermoles etc)

Las canteras de rocas y minerales industriales (Cementos ladrilleriacutea ceraacutemica y vidrio etc)

DEFINICIOacuteN DE AacuteRIDOSLas sustancias denominadas ldquoaacuteridos de construccioacutenrdquo pueden definirse como los materiales que cumplen las siguientes condicionesbull Ser materiales mineralesbull De origen natural o artificial

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bull De caraacutecter soacutelidos y ademaacutes inertesbull Dimensionados en las granulometriacuteas y formas adecuadasbull Utilizados mediante su mezcla iacutentima con aglomerantes de activacioacuten hidraacuteulica (cales cementos etc) o con ligantes bituminosos para la fabricacioacuten de1048707 Hormigones1048707 Productos artificiales resistentes1048707 Aglomerados asfaacutelticos1048707 Zahorras para la construccioacuten de bases y subbases granulares bases estabilizadas etc En construccioacuten de obras de infraestructura)1048707 Balastos Sub-balastos y gravillas de las viacuteas de ferrocarril1048707 Escollera como elemento de proteccioacuten frente a la erosioacuten marina fluvial o eoacutelica1048707 Rellenos de diverso tipo1048707 Materias primas para la industria1048707 Cemento y yesos1048707 Arenas para filtros moldes1048707 Cargas para fabricacioacuten de pinturas papel micronizadosetcCLASIFICACIOacuteN EN CUANTO A ORIGEN YNATURALEZASeguacuten su procedencia y proceso de obtencioacuten se establece la siguiente clasificacioacutenbull Aacuteridos naturalesbull Aacuteridos artificialesbull Aacuteridos recicladosbull Aacuteridos ligerosbull Asimilados a aacuteridosI Aacuteridos naturales1048707 Aacuteridos granulares obtenidos baacutesicamente de graveras y donde el material extraiacutedo se usatras haber sufrido un lavado y una clasificacioacuten1048707 Aacuteridos de machaqueo obtenidos a partir de la trituracioacuten molienda y clasificacioacuten de diferentes rocas de cantera o de las granulometriacuteas de rechazo de los aacuteridos granularesII Aacuteridos artificialesConstituidos por subproductos o residuos de procesos industriales como son las escorias sideruacutergicas las cenizas volantes de la combustioacuten del carboacuten esteacuteriles mineros etcIII Aacuteridos recicladosProcedentes de materiales de demolicioacuten y derribo de edificaciones (hormigones ceraacutemicos etc) yo de estructuras de firmes antiguos etcIV Aacuteridos ligerosProductos naturales o artificiales que se usan para la obtencioacuten de piezas o elementos de obra de bajo peso yo aislantes

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V Asimilados a aacuteridosSe distinguiraacuten en este caso1048707 Materiales de preacutestamo utilizables sin modificacioacuten de sus caracteriacutesticas naturales o con pequentildeas modificaciones de adicioacuten de productos estabilizantes o tratamientos mecaacutenicos en la construccioacuten de terraplenes y pedraplenes fundamentalmente1048707 Materiales de escollera natural o artificial constituido por bloques de formas y caracteriacutesticas variables en funcioacuten de las condiciones y especificaciones de la obra

GRAVERAS

Los materiales detriacuteticos como son las arenas y las gravas albergados en los depoacutesitos de valle y terrazas de los riacuteos son objeto de una explotacioacuten intensa debido a la demanda de dichos materiales por el sector de la construccioacuten

Las arenas y los cantos rodados se encuentran poco cohesionados por lo que las labores de arranque se efectuacutean directamente por equipos mecaacutenicos Las explotaciones suelen llevarse a cabo en un solo banco con una profundidad inferior por lo general a los 20 m

Cuando las formaciones se encuentran en niveles altos se utilizan equipos convencionales como son las palas cargadoras de ruedas y los volquetes Sin embargo es frecuente que los materiales se presenten en contacto con el subalveo o los acuiacuteferos infrayacentes empleaacutendose entonces otros equipos mineros como son las dragas las dragalinas o las raspas dando lugar a la posterior formacioacuten de lagunas

GRAVERAS SECASConsisten en excavaciones tridimensionales hasta alcanzar el fondo previsto o lecho del depoacutesito de gravas y arenas Estas explotaciones se localizan en las terrazas altas de los depoacutesitos fluviales y se trabaja siempre por encima del nivel del riacuteo o en su caso del nivel freaacutetico

Seguacuten la profundidad el avance se realiza con un frente uacutenico o escalonado en varios bancos

La maquinaria empleada es tiacutepica de cualquier explotacioacuten a cielo abierto siendo lo habitual las retroexcavadoras o las palas cargadoras sobre ruedas ya que son maacutequinas que presentan la ventaja de una mayor accesibilidad visual de los materiales que se extraen y unas mejores condiciones de trabajo de los equipos mineros

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GRAVERAS CON EXPLOTACIOacuteN BAJOLAacuteMINA DE AGUAEn estas explotaciones el nivel freaacutetico se encuentra muy proacuteximo a la superficie o a una cierta profundidad cuando el paquete productivo es de gran potencia Por ello la extraccioacuten se realiza total o parcialmente bajo el agua

En la mayoriacutea de los casos se lleva un solo banco con una altura igual a la de la profundidad del hueco inundado Solo cuando la parte alta del depoacutesito se encuentra seca la extraccioacuten se hace con un meacutetodo mixto pudiendo emplearse equipos distintos en cada zona Los maacutes comunes son dragalinas cucharas de arrastre y retroexcavadoras

El principal inconveniente estaacute en la falta de visioacuten sobre los materiales que se extraen y consecuentemente las peacuterdidas o la contaminacioacuten de estos materiales por arcillas o limos Este meacutetodo presupone que praacutecticamente todos los terrenos afectados van a ser abandonados como lagunas llegaacutendose a rellenar parcialmente algunas zonas

GRAVERAS CON REBAJAMIENTO DELNIVEL FREAacuteTICOEl meacutetodo se basa en la depresioacuten del nivel freaacutetico mediante

bull Conjunto de pozos de bombeo perimetrales al aacuterea de explotacioacuten

bull Red de zanjas excavadas por debajo del nivel de extraccioacutenbull Pantallas de impermeabilizacioacuten

En cualquier caso requiere disponer y mantener un equipo permanente de bombas para mantener el nivel de agua a la altura deseadaLa cantidad de agua que es preciso bombear puede llegar a ser notable debido a la alta conductividad hidraacuteulica y radios de influencia de varios cientos o miles de metros

MINERIacuteA HIDRAacuteULICA DRAGADO

En mineralizaciones especiales como son las metaacutelicas de oro casiterita etc etc contenidas en aluviones resulta interesante la aplicacioacuten del meacutetodo del dragado inundando previamente la zona de explotacioacuten Este meacutetodo es econoacutemico cuando la propia agua de inundacioacuten se utiliza en el proceso de concentracioacuten como ocurre con la separacioacuten gravimeacutetrica Las dragas ademaacutes del sistema de extraccioacuten que utilicen (cangilones cabezas de corte etc) pueden llegar a incorporar la propia planta de tratamiento sobre la plataforma (cribas

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ciclones jigs etc) con capacidad para tratar grandes voluacutemenes de material y un sistema de evacuacioacuten de esteacuteriles a la zona ya explotada

No obstante hoy diacutea es maacutes frecuente observar que draga y planta son flotantes pero estaacuten separadas entre siacute y conectadas por una tuberiacutea por medio de lacual la draga bombea el material extraiacutedo a la planta

MINERIacuteA CON DRAGAS

INTRODUCCIOacuteN AL CONCEPTO GENERALDE DRAGADOLas dragas son equipos destinados a la excavacioacuten de materiales sueltos o poco consolidados que se encuentran bajo una laacutemina de agua En consecuencia estos equipos trabajan realizando unaexcavacioacuten subacuaacutetica del material Otra caracteriacutestica es que el recubrimiento de agua puedeser natural o provocado por el hombre con el fin de facilitar y hacer posible la utilizacioacuten de talesmaacutequinasCon los avances logrados en los uacuteltimos antildeos en la construccioacuten de estos equipos es posible explotar yacimientos aluvionares realizar los desmontes previos de depoacutesitos donde los materialessuperficiales estaacuten poco consolidados y existe agua en las proximidades etc Otra aplicacioacuten que empieza a tener futuro es la de la mineriacutea marina por medio de la cual se extraen desde aacuteridos hasta recursos de muy alto valor

En el campo del dragado tradicional para la explotacioacuten de yacimientos minerales las condiciones que deben cumplirse para la aplicacioacuten de estos sistemas son

bull Resistencia del mineral en depoacutesitos de tipoplacer los granos de mineral deben ser maacutespesados que el esteacuteril que se presentaraacute enforma de suelo poco consolidado o con unamatriz de gravas y arenas sin casi cohesioacuten

bull Resistencia de los esteacuteriles materialessueltos

bull Forma del depoacutesito aluvionar tabular bancoo playa

bull Inclinacioacuten del yacimiento preferiblementehorizontal con una pendiente maacutexima del 2

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al 6

bull Tamantildeo del depoacutesito con una potencia deintermedia a grande de 8 a 60 m

bull Ley del mineral puede ser muy baja

bull Profundidad muy superficial y pequentildeorecubrimiento

VENTAJAS E INCONVENIENTESAlgunas caracteriacutesticas baacutesicas del empleo de las dragas en mineriacutea son las siguientes

VentajasEquipos de alta productividadbull Costes de operacioacuten bajosbull Requieren poca mano de obrabull Buena recuperacioacuten pero acompantildeada de alta dilucioacutenbull Operacioacuten normalmente continua en la mayoriacutea de los equiposInconvenientesbull Fuertes impactos ambientalesbull Necesidad de agua de 3000 a 4000 Im3 de material explotadobull Campo restringido a materiales poco consolidados o faacutecilmente disgregabas bajo el ataque hidraacuteulico o combinadobull Alta inversioacuten de capital con equipos grandesbull Poca flexibilidad y selectividad

TIPOS DE UNIDADES Y PRAacuteCTICAOPERATIVA CORRESPONDIENTELos diferentes tipos de dragas que actualmente se utilizan tanto en mineriacutea como en obra civil se pueden clasificar en dos grandes grupos

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A Mecaacutenicas1 De cuchara2 De cangilones3 De rodete-succionadora

B Hidraacuteulicas1 Cortadora-succionadora2 De succioacuten en marcha

Draga de cucharaEsta draga estaacute constituida por una excavadora de gran capacidad accionada mecaacutenicamente por medio de cables de forma semejante a sus equipos homoacutenimos que se utilizan en la mineriacutea tradicional a cielo abierto Estos equipos son especialmente idoacuteneos para trabajar con materiales duros y para extraer grandes bloques de ahiacute que frecuentemente se combinen con unidades rompe-rocas para extraer los fragmentos de roca desprendidos

El principio de trabajo es igual al de una excavadora normal donde la cuchara describe en un plano vertical un arco que con la ayuda de los dientes en cuyos extremos se concentran las fuerzas de excavacioacuten con altas cargas puntuales permite arrancar una rebanada de material hasta llenarlo La cuchara una vez cargada se eleva mediante los cables de accionamiento de la pluma y del brazo y con el giro

Draga de cuchara retro

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Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Page 9: Metodos de Explotacion de Minas a Cielo Abierto

Las pistas de transporte se adaptan a los taludes finales o en actividad permitiendo el acceso a diferentes cotas

La profundidad de estas explotaciones suele ser grande llegaacutendose en algunos casos a superar los 300 m Salvo en los yacimientos con una gran corrida como sucede con los de carboacuten las posibilidades de relleno de hueco con los propios esteacuteriles son escasas Por ello es siempre necesario crear depoacutesitos exteriores para albergar esos materiales

La vida de estas explotaciones suele ser grande por lo general superior a los 15 o 20 antildeos al menos en la mineriacutea metaacutelica existiendo algunas explotaciones bien conocidas que han trabajado durante maacutes de un sigloEn cuanto a las cortas de carboacuten cuya apertura tuvo lugar en la mayoriacutea de los casos a mediados de los antildeos 70 suele ser viable la transferencia de los esteacuteriles a los huecos creados pues los yacimientos son como ya se ha indicado alargaos y una vez alcanzada la fase de hueco inicial en un extremo del depoacutesito es factible efectuar el autorrelleno

PROCESO Y OPERACIOacuteN El proceso baacutesico para realizar una corta convencional consiste en la apertura de unos bancos sucesivos para la creacioacuten de un hueco o excavacioacuten que descubra el mineral tras el movimiento del esteacuteril hacia los vertederos interiores o exteriores mediante la ejecucioacuten de unos barrenos en los que se coloca una carga de explosivos para lograr la fragmentacioacuten de la roca en tamantildeos manipulables por la maquina de carga que puede ser una excavadora o una pala que lo coloca sobre una unidad de transporte como volquetes vagones de ferrocarril o cintas transportadoras en cuyo caso puede ser requerida una trituracioacuten en la mina para lograr el tamantildeo maacutes adecuado que lo llevan hasta la planta de proceso si fuera mineral o al vertedero si fuera esteacuteril La extraccioacuten en cada nivel se realiza en un banco con uno o varios tajos Debe existir un desfase entre bancos a fin de disponer de unas plataformas de trabajo miacutenimas para que operen los equipos a su maacuteximo rendimiento y en condiciones de seguridad Las pistas de transporte se adaptan a los taludes finales o en actividad permitiendo el acceso a diferentes cotas El ataque al mineral se realiza de techo a muro como en cualquier otro meacutetodo pero maacutes particularmente en las minas de carboacuten En estas explotaciones se suele disponer de bancos en esteacuteril de mayor altura que en el mineral pues en estos uacuteltimos tal dimensioacuten estaacute limitada por el alcance de los equipos de limpieza y por la necesidad de evitar los derrabes y por ende el ensuciamiento del carboacuten cuando se supera la altura criacutetica de los frentes descubiertos

VENTAJAS DE LAS MINAS A CIELO ABIERTO

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1 Mejor recuperacioacuten del volumen de mineral explotable2 Planificacioacuten maacutes flexible a medida que progresa el tajo3 Los niveles de riesgo en el trabajo disminuyen4 La mecanizacioacuten no tiene limite en cuanto a dimensiones de los equipos5 El esfuerzo fiacutesico de los trabajadores es menor6 La productividad es maacutes alta7 Los tonelajes por cada voladura son mucho mayores8 Los problemas de ventilacioacuten praacutecticamente no existen9 Los costes por tonelada movida son maacutes bajos DESVENTAJAS DE LA MINA A CIELO ABIERTO 1 Las inversiones en equipos son cuantiosas y las cargas financieras son altas2 El equipo es maacutes sofisticado y necesita una mano de obra maacutes calificada3 Los agentes atmosfeacutericos naturales tienen un fuerte impacto (lluvia nieve niebla)4 Los frentes de trabajo deben estar mejor organizados5 Se generan importantes impactos en el entorno que deben ser corregidos por medio de una restauracioacuten a veces onerosa

SECUENCIA Y MAQUINARIA POR ELMEacuteTODO DE CORTA

Como se ha indicado al principio la mineriacutea por corta o mineriacutea profunda viene definida como un meacutetodo tridimensional destinado a poder alcanzar grandes profundidades a traveacutes de un sistemaacutetico y muacuteltiple banqueo descendente Este meacutetodo de explotacioacuten se aplica normalmente en aquellos yacimientos cuyas caracteriacutesticas principales sean- Potentes capas o masas con buzamientos superiores a 25ordm y maacutes generalmente los de buzamiento vertical- Conjunto de capas o filones con potencias muy variables o de yacimientos complejos con una difiacutecil selectividad del mineral- Cuando el arranque del esteacuteril yo del mineral requiere la ejecucioacuten de perforacioacuten y voladura con explosivos- Cuando las reservas demostradas no permiten una gran inversioacuten inicial como lasque se requieren en otros meacutetodos maacutes especiacuteficos o se piensa en contratar la operacioacuten con maquinaria de obras publicas o convencional El disentildeo baacutesico de una

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explotacioacuten profunda de acuerdo con las etapas de la Ingenieriacutea minera explicadas anteriormente consiste en el disentildeo geomeacutetrico del hueco de los bancos y las rampas con una idea previa de la maquinaria o del tamantildeo a utilizar para posteriormente seleccionar la maquinaria y formar el personal Dentro del disentildeo geomeacutetrico el punto maacutes importante es la determinacioacuten de las caracteriacutesticas del banco de operacioacuten que por su caraacutecter repetitivo es la constante maacutes importante que afecta a la eficiencia y los costes de la mina Como criterios recomendables para la geometriacutea del banco podemos enunciar los siguientes

a) La altura del banco debe estar en equilibrio con la maacutequina de carga Entre 10 y 15 m para las excavadoras eleacutectricas y menos de10 m para las palas cargadoras

b) La anchura de la zona operativa del banco debe estar entre 3 y 5 veces la altura para que quepan holgadamente la voladura la carga y el transporte maacutes una zona de seguridad

c) El nuacutemero de bancos en operacioacuten no debe ser escaso ni excesivo siendo recomendable el nuacutemero de 4 uno en investigacioacuten otro en apertura otro en plena produccioacuten y otro terminando se

d) La longitud total de banco (suma de los bancos abiertos) debe ser directamente proporcional a la produccioacuten e inversamente ala altura del banco

e) Otro factor de disentildeo esencial es la rampa de unioacuten entre los bancos y los puntos de descarga de mineral o esteacuteril cuya pendiente depende esencialmente del sistema de transporte a utilizar y cuya anchura al igual que la del banco debe ser entre 3 y 5 veces la necesaria para el moacutedulo unitario del transporte por volquete cinta o ferrocarril

Los sistemas y la maquinaria que se aplican convencionalmente en los movimientos de arranque y transporte de las rocas y del mineral de las cortas con importantes profundidades se pueden agrupar en

1 Tractores2 Mototraillas3 Retroexcavadora con volquete4 Dragalina5 Excavadora Volquete (Pala Volquete)

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TRACTORESAdemaacutes de sus otros muacuteltiples usos en los servicios de la mina los tractores o bulldozers pueden ser utilizados en el arranque y empuje del material maacutes superficial hasta el borde del banco en sistema de arranque y transporte Tambieacuten como una maacutequina de arranque se puede utilizar empleando el riper o escarificador arrancando y extrayendo las rocas maacutes deacutebiles y superficiales en donde la voladura no fuera necesaria La distancia liacutemite econoacutemica de arranque y arrastre con tractor suele estar en unos 150 metros generalmente

MOTOTRAILLAS Aunque su nacimiento y mayor utilizacioacuten estaacute en las obras publicas y civiles tambieacuten se pueden emplear en algunas zonas u operaciones mineras para aquellos materiales blandos y muy bien fragmentados hasta una granulometriacutea de 30 x 30 cm La distancia liacutemite econoacutemica de transporte con mototraillas estaacute situada entre los 600 y 800 m en materiales carificable y entre los 1000 y 1500 m paraterrenos sueltos de excavacioacuten directa Se emplean muy econoacutemicamente para la restitucioacuten del terreno y especialmente en el movimiento de la tierra vegetal y tambieacuten son muy uacutetiles en las fases iniciales del desmonte con los materiales muy alterados como fue el caso de la antigua corta de Aznalcollar y Sabero o en la mineriacutea de los materiales blandos como para la extraccioacuten de las arenas los lignitos los fosfatos y las bauxitas

RETROEXCAVADORA CON VOLQUETEPor sus especiales caracteriacutesticas de trabajo este sistema se suele utilizar maacutes para la extraccioacuten y limpieza del mineral que para la carga y transporte del esteacuteril

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Las mayores ventajas de emplear una maacutequina del tipo de la Retroexcavadora son

bull Mejor limpieza del mineral y por consiguiente una menor dilucioacuten o mezcla del mineral con el esteacuteril dado el mayor control y la facilidad de colocacioacuten del cucharoacuten de la maacutequina en el frente del banco asiacute como por el uso de unas especiales cucharas o aditamentos para el arranque la limpieza y la carga

bull Al poder permanecer la Retroexcavadora y el volquete en un nivel superior se puede suprimir o retrasar la ejecucioacuten de la rampa de acceso al uacuteltimo nivel y asiacute poder trabajar en una zona maacutes preparada y con menores problemas de arranque o de presencia de agua

DRAGALINAEs la maquinaria maacutes apropiada para el sistema americano de transferencia y con su desarrollo en capacidad estaacute siendo empleada cada vez maacutes en el fondo de algunas explotaciones de meacutetodo mixto Este sistema es muy adecuado para el arranque y el vertido directo de aquellos materiales de resistencia baja (menos de 40 MPa) Su operacioacuten viene a ser como la de las retro excavadoras pero con unas mayores dimensiones de cuba y de longitud del brazo

Por las ya citadas caracteriacutesticas de los yacimientos en donde se puede y debe aplicar el meacutetodo de corta se descarta en general la utilizacioacuten de este sistema

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excepto para los uacuteltimos metros del fondo de la explotacioacuten En estos casos se tendriacutea que extraer tanto el mineral como el esteacuteril pudieacutendose producir una dilucioacuten del mineral y obviamente un bajo recobro para las capas estrechas debido al gran tamantildeo al poco control y a la forma de maniobrar porlanzamiento del cucharoacuten

EXCAVADORA VOLQUETE (PALA VOLQUETE)Dentro del meacutetodo de explotacioacuten por corta el sistema ciacuteclico de carga diferenciada con pala o excavadora y de transporte con volquetes mineros es el llamado convencional siendo muy praacutectico bien ensayado y probado en todo el mundo Las caracteriacutesticas principales de este sistema son

bull Gran flexibilidad operativa para imprevistos cambios de tajo o del material

bull Rango de distancias econoacutemicas muy elevada

bull Alta fiabilidad y disponibilidad mecaacutenica del sistema

bull Faacutecil contratacioacuten de la maquinaria por su similitud con la utilizada en la Obra Puacuteblica

bull Buena selectividad entre mineral y esteacuteril pudieacutendose separar muy faacutecilmente los diferentes materiales de una explotacioacuten

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DESCUBIERTAS

Estos meacutetodos se aplican en yacimientos tumbados u horizontales con unos recubrimientos de esteacuteril inferiores por lo general a los 50 m Consiste en el avance unidireccional de un moacutedulo con un solo banco desde el que se efectuacutea el arranque del esteacuteril y vertido de eacuteste al hueco de las fases anteriores El mineral es entonces extraiacutedo desde el fondo de la explotacioacuten que coincide con el muro del depoacutesitoDespueacutes de realizar la excavacioacuten del primer moacutedulo o hueco inicial el esteacuteril de los siguientes es vertido en el propio hueco de las fases anteriores de ahiacute que sea por naturaleza el maacutes representativo delos meacutetodos de transferencia

La maquinaria que se utiliza depende del volumen de reservas extraiacutebles siendo en las grandes minas de frecuente aplicacioacuten las dragalinas y en las pequentildeas si no se justifican las fuertes inversiones en maquinaria los equipos convencionales como los tractores de orugas las excavadoras hidraacuteulicas las palas cargadoras

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Descubierta de carboacuten

EL SISTEMA DE DESCUBIERTA AMERICANO DRAGALINAS

El sistema de transferencia que se realiza modernamente con las Dragalinas es aplicable en aquellos yacimientos en los que

bull La potencia de la capa seraacute mayor de 2 metrosbull El esteacuteril seraacute excavable bien directamente o tras una pre voladura suaveLas reservas seraacuten suficientes para respaldar la inversioacuten y la vida de la maacutequinaEs un sistema muy popular en algunos paiacuteses como son EEUU Sudaacutefrica Australia Nueva Zelanda Rusia y Marruecos Cuando alguna de estas caracteriacutesticas deja de cumplirse se comienza a combinar este sistema con el convencional de corta con excavadoras y volquetes

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Las principales ventajas que sobresalen del empleo de las Dragalinas son

bull Una gran simplicidad operativa con miacutenimo personal

bull Un reducido coste de operacioacuten

bull Posibilidad de excavar un banco profundo hasta 23 de la longitud de la pluma (que en muchos casos largamente los 100 metros)

bull Una mejor adaptacioacuten de la dragalina frente a la excavadora en el caso de las capas con ondulaciones ya que la excavadora debe desplazarse sobre la capa en el fondo del hueco o sobre el muro del yacimiento

bull Una mayor flexibilidad de funcionamiento que permitiraacute superar las variaciones no previstas del espesor del recubrimiento prolongar la longitud del frente en cualquier sentido efectuar el desmonte en un plano superior al del apoyo (chop down) e incluso hacer un doble manejo del esteacuteril cuando fuera necesario o conveniente un segundo transporte (rehandling)

bull Una mayor seguridad de trabajo en cuanto a la estabilidad del gran banco de esteacuteril de recubrimiento en que se apoya la maacutequina que si estuviera sobre el mineral

bull Produce un menor dantildeo al mineral dada la situacioacuten de la dragalina en la parte superior del banco de esteacuteril De aquiacute que se obtendraacute un mayor porcentaje de recuperacioacuten del mineral

bull La presioacuten superficial sobre el terreno seraacute bastante menor que la de las excavadoras porla mayor superficie de apoyo o sistema de traslacioacuten

bull Normalmente la incidencia del mantenimiento en el costo por metro cuacutebico es menor que para las excavadoras o las rotopalas lograacutendose una mayor disponibilidad a largo plazo algo mayor que la excavadora y mucho mejor que la Rotopala

La forma de operar de la dragalina resultaraacute maacutes adecuada para realizar el arranque de aquellos lechos o estratos horizontales de dureza alterna ya que al producir el ataque paralela y horizontalmente a la sedimentacioacuten del recubrimiento los dientes penetraraacuten por los puntos maacutes deacutebiles de los estratos

bull La cuchara de la excavadora efectuaraacute el arranque atravesando en parte normalmente a los estratos es decir en una direccioacuten de una mayor resistencia a la penetracioacuten

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bull Al trabajar sobre la superficie del banco no seraacute necesario descender la alimentacioacuten eleacutectrica hasta el fondo del tajo

Los mayores inconvenientes del uso de las Dragalinas se pueden resumir en

bull Una peor secuencia de trabajo con materiales de una mayor resistencia que requieren perforacioacuten y voladura aunque esta sea suave

bull Una menor selectividad y una fuerte dilucioacuten en las capas muy estrechas (menor de 2 metros)

bull Trabaja bien cuando el esteacuteril sea blando y el mineral sea duro pero en el caso contrario puede dar lugar a una cierta peacuterdida de calidad del mineral por arrastrar una parte del mineral con el esteacuteril

bull Gran valor de adquisicioacuten por lo que la inversioacuten inicial es mayor que para una excavadora con igual capacidad de cazo

bull El parque de este tipo de maacutequinas en Europa es muy reducido siendo bastante difiacutecil su contrata o alquiler y no existiendo muchos repuestos en zonas proacuteximas para una intercambiabilidad de los conjuntos

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TERRAZAS

Este meacutetodo se basa en una mineriacutea de banqueo con avance unidireccional Se aplica en yacimientos relativamente horizontales de uno o varios niveles mineralizados y con recubrimientos potentes pero que permiten depositar el esteacuteril en el hueco creado transportaacutendolo alrededor de la explotacioacuten

Las profundidades que se alcanzan son importantes existiendo casi exclusivamente una limitacioacuten de tipo econoacutemico en la determinacioacuten de cual es el uacuteltimo nivel mineralizado que se explotaraacute Al igual que sucede con los meacutetodos de descubierta y tal como se ha indicado se efectuacutea un auto rrelleno del hueco creado por lo que desde el punto de vista de larestauracioacuten de los terrenos las posibilidades de actuacioacuten son grandes

Los equipos y sistemas mineros que se utilizan son muy variados desde los totalmente discontinuos con equipos convencionales de carga y transporte hasta los continuos con transporte con cintas y trituracioacuten dentro de las propias explotaciones que poseen un alto grado de electrificacioacuten

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El meacutetodo de terrazas

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CONTORNOEn yacimientos de carboacuten con capas tumbadas de reducida potencia y topografiacutea generalmentedesfavorable se aplican los meacutetodos conocidos bajo la denominacioacuten de mineriacutea de contorno

Consisten en la excavacioacuten del esteacuteril y del mineral en sentido transversal al afloramiento hasta alcanzar el liacutemite econoacutemico dejando un talud de banco uacutenico y progresioacuten longitudinal siguiendo el citado afloramiento

Dado el gran desarrollo de estas explotaciones y la escasa profundidad de los huecos es posible realizar una transferencia de los esteacuteriles para la posterior recuperacioacuten de los terrenos

La maquinaria que se utiliza suele ser del tipo convencional accionada por motores diesel

El relleno de los huecos suele efectuarse una vez que se haya alcanzado una situacioacuten que permita el vertido dentro de la explotacioacuten

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Mineriacutea de contorno

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CANTERASCanteras es el teacutermino geneacuterico que se utiliza para referirse a las explotaciones de rocas industriales ornamentales y de materiales de construccioacuten

Constituyen con mucho el sector maacutes importante en cuanto a nuacutemero ya que desde muy antiguo se han venido explotando para la extraccioacuten y abastecimiento de materias primas con uso final en la construccioacuten y en obras de infraestructura

Antiguamente debido al valor relativamente pequentildeo que teniacutean los materiales extraiacutedos las canteras se situaban muy cercanas a los centros de consumo y poseiacutean unas dimensiones generalmente reducidas

Hoy diacutea la situacioacuten es muy diferente como se veraacute maacutes adelante

En liacuteneas generales el meacutetodo de explotacioacuten aplicado suele ser el de banqueo con uno o varios niveles situaacutendose un gran nuacutemero de canteras a media ladera

Las canteras pueden subdividirse en dos grupos

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bull El primero donde se desea obtener un todo-uno fragmentado apto para alimentar a las plantas de tratamiento y obtener un producto destinado a la construccioacuten en forma de aacuteridos a la fabricacioacuten de cementos a la fabricacioacuten de productos industriales etc En este tipo de explotacioacuten se dan canteras donde la extraccioacuten no es cuidadosa y se dan grandes alturas de banco

bull El segundo dedicado a la explotacioacuten cuidadosa de grandes bloques paralepipeacutedicos que posteriormente se cortan y elaboran Estas explotaciones se caracterizan por el gran nuacutemero de bancos que se abren para arrancar los bloques y la maquinaria especial con la que se obtienenplanos de corte limpios

Explotacioacuten de cantera de aacuteridos

CLASIFICACIOacuteN DE LOS TIPOS DEEXPLOTACIONES DE CANTERAEn liacutenea con lo que se ha comentado en el apartado anterior haciendo una clasificacioacuten muy elemental del conjunto de explotaciones de cantera esta permitiriacutea distinguir Las canteras de aacuteridos (Zahorras rellenos escolleras asfaltos hormigones etc) incluyeacutendose tambieacuten en este grupo a las graveras

Las canteras de roca ornamental (Pizarras Granitos Maacutermoles etc)

Las canteras de rocas y minerales industriales (Cementos ladrilleriacutea ceraacutemica y vidrio etc)

DEFINICIOacuteN DE AacuteRIDOSLas sustancias denominadas ldquoaacuteridos de construccioacutenrdquo pueden definirse como los materiales que cumplen las siguientes condicionesbull Ser materiales mineralesbull De origen natural o artificial

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bull De caraacutecter soacutelidos y ademaacutes inertesbull Dimensionados en las granulometriacuteas y formas adecuadasbull Utilizados mediante su mezcla iacutentima con aglomerantes de activacioacuten hidraacuteulica (cales cementos etc) o con ligantes bituminosos para la fabricacioacuten de1048707 Hormigones1048707 Productos artificiales resistentes1048707 Aglomerados asfaacutelticos1048707 Zahorras para la construccioacuten de bases y subbases granulares bases estabilizadas etc En construccioacuten de obras de infraestructura)1048707 Balastos Sub-balastos y gravillas de las viacuteas de ferrocarril1048707 Escollera como elemento de proteccioacuten frente a la erosioacuten marina fluvial o eoacutelica1048707 Rellenos de diverso tipo1048707 Materias primas para la industria1048707 Cemento y yesos1048707 Arenas para filtros moldes1048707 Cargas para fabricacioacuten de pinturas papel micronizadosetcCLASIFICACIOacuteN EN CUANTO A ORIGEN YNATURALEZASeguacuten su procedencia y proceso de obtencioacuten se establece la siguiente clasificacioacutenbull Aacuteridos naturalesbull Aacuteridos artificialesbull Aacuteridos recicladosbull Aacuteridos ligerosbull Asimilados a aacuteridosI Aacuteridos naturales1048707 Aacuteridos granulares obtenidos baacutesicamente de graveras y donde el material extraiacutedo se usatras haber sufrido un lavado y una clasificacioacuten1048707 Aacuteridos de machaqueo obtenidos a partir de la trituracioacuten molienda y clasificacioacuten de diferentes rocas de cantera o de las granulometriacuteas de rechazo de los aacuteridos granularesII Aacuteridos artificialesConstituidos por subproductos o residuos de procesos industriales como son las escorias sideruacutergicas las cenizas volantes de la combustioacuten del carboacuten esteacuteriles mineros etcIII Aacuteridos recicladosProcedentes de materiales de demolicioacuten y derribo de edificaciones (hormigones ceraacutemicos etc) yo de estructuras de firmes antiguos etcIV Aacuteridos ligerosProductos naturales o artificiales que se usan para la obtencioacuten de piezas o elementos de obra de bajo peso yo aislantes

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V Asimilados a aacuteridosSe distinguiraacuten en este caso1048707 Materiales de preacutestamo utilizables sin modificacioacuten de sus caracteriacutesticas naturales o con pequentildeas modificaciones de adicioacuten de productos estabilizantes o tratamientos mecaacutenicos en la construccioacuten de terraplenes y pedraplenes fundamentalmente1048707 Materiales de escollera natural o artificial constituido por bloques de formas y caracteriacutesticas variables en funcioacuten de las condiciones y especificaciones de la obra

GRAVERAS

Los materiales detriacuteticos como son las arenas y las gravas albergados en los depoacutesitos de valle y terrazas de los riacuteos son objeto de una explotacioacuten intensa debido a la demanda de dichos materiales por el sector de la construccioacuten

Las arenas y los cantos rodados se encuentran poco cohesionados por lo que las labores de arranque se efectuacutean directamente por equipos mecaacutenicos Las explotaciones suelen llevarse a cabo en un solo banco con una profundidad inferior por lo general a los 20 m

Cuando las formaciones se encuentran en niveles altos se utilizan equipos convencionales como son las palas cargadoras de ruedas y los volquetes Sin embargo es frecuente que los materiales se presenten en contacto con el subalveo o los acuiacuteferos infrayacentes empleaacutendose entonces otros equipos mineros como son las dragas las dragalinas o las raspas dando lugar a la posterior formacioacuten de lagunas

GRAVERAS SECASConsisten en excavaciones tridimensionales hasta alcanzar el fondo previsto o lecho del depoacutesito de gravas y arenas Estas explotaciones se localizan en las terrazas altas de los depoacutesitos fluviales y se trabaja siempre por encima del nivel del riacuteo o en su caso del nivel freaacutetico

Seguacuten la profundidad el avance se realiza con un frente uacutenico o escalonado en varios bancos

La maquinaria empleada es tiacutepica de cualquier explotacioacuten a cielo abierto siendo lo habitual las retroexcavadoras o las palas cargadoras sobre ruedas ya que son maacutequinas que presentan la ventaja de una mayor accesibilidad visual de los materiales que se extraen y unas mejores condiciones de trabajo de los equipos mineros

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GRAVERAS CON EXPLOTACIOacuteN BAJOLAacuteMINA DE AGUAEn estas explotaciones el nivel freaacutetico se encuentra muy proacuteximo a la superficie o a una cierta profundidad cuando el paquete productivo es de gran potencia Por ello la extraccioacuten se realiza total o parcialmente bajo el agua

En la mayoriacutea de los casos se lleva un solo banco con una altura igual a la de la profundidad del hueco inundado Solo cuando la parte alta del depoacutesito se encuentra seca la extraccioacuten se hace con un meacutetodo mixto pudiendo emplearse equipos distintos en cada zona Los maacutes comunes son dragalinas cucharas de arrastre y retroexcavadoras

El principal inconveniente estaacute en la falta de visioacuten sobre los materiales que se extraen y consecuentemente las peacuterdidas o la contaminacioacuten de estos materiales por arcillas o limos Este meacutetodo presupone que praacutecticamente todos los terrenos afectados van a ser abandonados como lagunas llegaacutendose a rellenar parcialmente algunas zonas

GRAVERAS CON REBAJAMIENTO DELNIVEL FREAacuteTICOEl meacutetodo se basa en la depresioacuten del nivel freaacutetico mediante

bull Conjunto de pozos de bombeo perimetrales al aacuterea de explotacioacuten

bull Red de zanjas excavadas por debajo del nivel de extraccioacutenbull Pantallas de impermeabilizacioacuten

En cualquier caso requiere disponer y mantener un equipo permanente de bombas para mantener el nivel de agua a la altura deseadaLa cantidad de agua que es preciso bombear puede llegar a ser notable debido a la alta conductividad hidraacuteulica y radios de influencia de varios cientos o miles de metros

MINERIacuteA HIDRAacuteULICA DRAGADO

En mineralizaciones especiales como son las metaacutelicas de oro casiterita etc etc contenidas en aluviones resulta interesante la aplicacioacuten del meacutetodo del dragado inundando previamente la zona de explotacioacuten Este meacutetodo es econoacutemico cuando la propia agua de inundacioacuten se utiliza en el proceso de concentracioacuten como ocurre con la separacioacuten gravimeacutetrica Las dragas ademaacutes del sistema de extraccioacuten que utilicen (cangilones cabezas de corte etc) pueden llegar a incorporar la propia planta de tratamiento sobre la plataforma (cribas

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ciclones jigs etc) con capacidad para tratar grandes voluacutemenes de material y un sistema de evacuacioacuten de esteacuteriles a la zona ya explotada

No obstante hoy diacutea es maacutes frecuente observar que draga y planta son flotantes pero estaacuten separadas entre siacute y conectadas por una tuberiacutea por medio de lacual la draga bombea el material extraiacutedo a la planta

MINERIacuteA CON DRAGAS

INTRODUCCIOacuteN AL CONCEPTO GENERALDE DRAGADOLas dragas son equipos destinados a la excavacioacuten de materiales sueltos o poco consolidados que se encuentran bajo una laacutemina de agua En consecuencia estos equipos trabajan realizando unaexcavacioacuten subacuaacutetica del material Otra caracteriacutestica es que el recubrimiento de agua puedeser natural o provocado por el hombre con el fin de facilitar y hacer posible la utilizacioacuten de talesmaacutequinasCon los avances logrados en los uacuteltimos antildeos en la construccioacuten de estos equipos es posible explotar yacimientos aluvionares realizar los desmontes previos de depoacutesitos donde los materialessuperficiales estaacuten poco consolidados y existe agua en las proximidades etc Otra aplicacioacuten que empieza a tener futuro es la de la mineriacutea marina por medio de la cual se extraen desde aacuteridos hasta recursos de muy alto valor

En el campo del dragado tradicional para la explotacioacuten de yacimientos minerales las condiciones que deben cumplirse para la aplicacioacuten de estos sistemas son

bull Resistencia del mineral en depoacutesitos de tipoplacer los granos de mineral deben ser maacutespesados que el esteacuteril que se presentaraacute enforma de suelo poco consolidado o con unamatriz de gravas y arenas sin casi cohesioacuten

bull Resistencia de los esteacuteriles materialessueltos

bull Forma del depoacutesito aluvionar tabular bancoo playa

bull Inclinacioacuten del yacimiento preferiblementehorizontal con una pendiente maacutexima del 2

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al 6

bull Tamantildeo del depoacutesito con una potencia deintermedia a grande de 8 a 60 m

bull Ley del mineral puede ser muy baja

bull Profundidad muy superficial y pequentildeorecubrimiento

VENTAJAS E INCONVENIENTESAlgunas caracteriacutesticas baacutesicas del empleo de las dragas en mineriacutea son las siguientes

VentajasEquipos de alta productividadbull Costes de operacioacuten bajosbull Requieren poca mano de obrabull Buena recuperacioacuten pero acompantildeada de alta dilucioacutenbull Operacioacuten normalmente continua en la mayoriacutea de los equiposInconvenientesbull Fuertes impactos ambientalesbull Necesidad de agua de 3000 a 4000 Im3 de material explotadobull Campo restringido a materiales poco consolidados o faacutecilmente disgregabas bajo el ataque hidraacuteulico o combinadobull Alta inversioacuten de capital con equipos grandesbull Poca flexibilidad y selectividad

TIPOS DE UNIDADES Y PRAacuteCTICAOPERATIVA CORRESPONDIENTELos diferentes tipos de dragas que actualmente se utilizan tanto en mineriacutea como en obra civil se pueden clasificar en dos grandes grupos

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A Mecaacutenicas1 De cuchara2 De cangilones3 De rodete-succionadora

B Hidraacuteulicas1 Cortadora-succionadora2 De succioacuten en marcha

Draga de cucharaEsta draga estaacute constituida por una excavadora de gran capacidad accionada mecaacutenicamente por medio de cables de forma semejante a sus equipos homoacutenimos que se utilizan en la mineriacutea tradicional a cielo abierto Estos equipos son especialmente idoacuteneos para trabajar con materiales duros y para extraer grandes bloques de ahiacute que frecuentemente se combinen con unidades rompe-rocas para extraer los fragmentos de roca desprendidos

El principio de trabajo es igual al de una excavadora normal donde la cuchara describe en un plano vertical un arco que con la ayuda de los dientes en cuyos extremos se concentran las fuerzas de excavacioacuten con altas cargas puntuales permite arrancar una rebanada de material hasta llenarlo La cuchara una vez cargada se eleva mediante los cables de accionamiento de la pluma y del brazo y con el giro

Draga de cuchara retro

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Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Page 10: Metodos de Explotacion de Minas a Cielo Abierto

1 Mejor recuperacioacuten del volumen de mineral explotable2 Planificacioacuten maacutes flexible a medida que progresa el tajo3 Los niveles de riesgo en el trabajo disminuyen4 La mecanizacioacuten no tiene limite en cuanto a dimensiones de los equipos5 El esfuerzo fiacutesico de los trabajadores es menor6 La productividad es maacutes alta7 Los tonelajes por cada voladura son mucho mayores8 Los problemas de ventilacioacuten praacutecticamente no existen9 Los costes por tonelada movida son maacutes bajos DESVENTAJAS DE LA MINA A CIELO ABIERTO 1 Las inversiones en equipos son cuantiosas y las cargas financieras son altas2 El equipo es maacutes sofisticado y necesita una mano de obra maacutes calificada3 Los agentes atmosfeacutericos naturales tienen un fuerte impacto (lluvia nieve niebla)4 Los frentes de trabajo deben estar mejor organizados5 Se generan importantes impactos en el entorno que deben ser corregidos por medio de una restauracioacuten a veces onerosa

SECUENCIA Y MAQUINARIA POR ELMEacuteTODO DE CORTA

Como se ha indicado al principio la mineriacutea por corta o mineriacutea profunda viene definida como un meacutetodo tridimensional destinado a poder alcanzar grandes profundidades a traveacutes de un sistemaacutetico y muacuteltiple banqueo descendente Este meacutetodo de explotacioacuten se aplica normalmente en aquellos yacimientos cuyas caracteriacutesticas principales sean- Potentes capas o masas con buzamientos superiores a 25ordm y maacutes generalmente los de buzamiento vertical- Conjunto de capas o filones con potencias muy variables o de yacimientos complejos con una difiacutecil selectividad del mineral- Cuando el arranque del esteacuteril yo del mineral requiere la ejecucioacuten de perforacioacuten y voladura con explosivos- Cuando las reservas demostradas no permiten una gran inversioacuten inicial como lasque se requieren en otros meacutetodos maacutes especiacuteficos o se piensa en contratar la operacioacuten con maquinaria de obras publicas o convencional El disentildeo baacutesico de una

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explotacioacuten profunda de acuerdo con las etapas de la Ingenieriacutea minera explicadas anteriormente consiste en el disentildeo geomeacutetrico del hueco de los bancos y las rampas con una idea previa de la maquinaria o del tamantildeo a utilizar para posteriormente seleccionar la maquinaria y formar el personal Dentro del disentildeo geomeacutetrico el punto maacutes importante es la determinacioacuten de las caracteriacutesticas del banco de operacioacuten que por su caraacutecter repetitivo es la constante maacutes importante que afecta a la eficiencia y los costes de la mina Como criterios recomendables para la geometriacutea del banco podemos enunciar los siguientes

a) La altura del banco debe estar en equilibrio con la maacutequina de carga Entre 10 y 15 m para las excavadoras eleacutectricas y menos de10 m para las palas cargadoras

b) La anchura de la zona operativa del banco debe estar entre 3 y 5 veces la altura para que quepan holgadamente la voladura la carga y el transporte maacutes una zona de seguridad

c) El nuacutemero de bancos en operacioacuten no debe ser escaso ni excesivo siendo recomendable el nuacutemero de 4 uno en investigacioacuten otro en apertura otro en plena produccioacuten y otro terminando se

d) La longitud total de banco (suma de los bancos abiertos) debe ser directamente proporcional a la produccioacuten e inversamente ala altura del banco

e) Otro factor de disentildeo esencial es la rampa de unioacuten entre los bancos y los puntos de descarga de mineral o esteacuteril cuya pendiente depende esencialmente del sistema de transporte a utilizar y cuya anchura al igual que la del banco debe ser entre 3 y 5 veces la necesaria para el moacutedulo unitario del transporte por volquete cinta o ferrocarril

Los sistemas y la maquinaria que se aplican convencionalmente en los movimientos de arranque y transporte de las rocas y del mineral de las cortas con importantes profundidades se pueden agrupar en

1 Tractores2 Mototraillas3 Retroexcavadora con volquete4 Dragalina5 Excavadora Volquete (Pala Volquete)

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TRACTORESAdemaacutes de sus otros muacuteltiples usos en los servicios de la mina los tractores o bulldozers pueden ser utilizados en el arranque y empuje del material maacutes superficial hasta el borde del banco en sistema de arranque y transporte Tambieacuten como una maacutequina de arranque se puede utilizar empleando el riper o escarificador arrancando y extrayendo las rocas maacutes deacutebiles y superficiales en donde la voladura no fuera necesaria La distancia liacutemite econoacutemica de arranque y arrastre con tractor suele estar en unos 150 metros generalmente

MOTOTRAILLAS Aunque su nacimiento y mayor utilizacioacuten estaacute en las obras publicas y civiles tambieacuten se pueden emplear en algunas zonas u operaciones mineras para aquellos materiales blandos y muy bien fragmentados hasta una granulometriacutea de 30 x 30 cm La distancia liacutemite econoacutemica de transporte con mototraillas estaacute situada entre los 600 y 800 m en materiales carificable y entre los 1000 y 1500 m paraterrenos sueltos de excavacioacuten directa Se emplean muy econoacutemicamente para la restitucioacuten del terreno y especialmente en el movimiento de la tierra vegetal y tambieacuten son muy uacutetiles en las fases iniciales del desmonte con los materiales muy alterados como fue el caso de la antigua corta de Aznalcollar y Sabero o en la mineriacutea de los materiales blandos como para la extraccioacuten de las arenas los lignitos los fosfatos y las bauxitas

RETROEXCAVADORA CON VOLQUETEPor sus especiales caracteriacutesticas de trabajo este sistema se suele utilizar maacutes para la extraccioacuten y limpieza del mineral que para la carga y transporte del esteacuteril

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Las mayores ventajas de emplear una maacutequina del tipo de la Retroexcavadora son

bull Mejor limpieza del mineral y por consiguiente una menor dilucioacuten o mezcla del mineral con el esteacuteril dado el mayor control y la facilidad de colocacioacuten del cucharoacuten de la maacutequina en el frente del banco asiacute como por el uso de unas especiales cucharas o aditamentos para el arranque la limpieza y la carga

bull Al poder permanecer la Retroexcavadora y el volquete en un nivel superior se puede suprimir o retrasar la ejecucioacuten de la rampa de acceso al uacuteltimo nivel y asiacute poder trabajar en una zona maacutes preparada y con menores problemas de arranque o de presencia de agua

DRAGALINAEs la maquinaria maacutes apropiada para el sistema americano de transferencia y con su desarrollo en capacidad estaacute siendo empleada cada vez maacutes en el fondo de algunas explotaciones de meacutetodo mixto Este sistema es muy adecuado para el arranque y el vertido directo de aquellos materiales de resistencia baja (menos de 40 MPa) Su operacioacuten viene a ser como la de las retro excavadoras pero con unas mayores dimensiones de cuba y de longitud del brazo

Por las ya citadas caracteriacutesticas de los yacimientos en donde se puede y debe aplicar el meacutetodo de corta se descarta en general la utilizacioacuten de este sistema

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excepto para los uacuteltimos metros del fondo de la explotacioacuten En estos casos se tendriacutea que extraer tanto el mineral como el esteacuteril pudieacutendose producir una dilucioacuten del mineral y obviamente un bajo recobro para las capas estrechas debido al gran tamantildeo al poco control y a la forma de maniobrar porlanzamiento del cucharoacuten

EXCAVADORA VOLQUETE (PALA VOLQUETE)Dentro del meacutetodo de explotacioacuten por corta el sistema ciacuteclico de carga diferenciada con pala o excavadora y de transporte con volquetes mineros es el llamado convencional siendo muy praacutectico bien ensayado y probado en todo el mundo Las caracteriacutesticas principales de este sistema son

bull Gran flexibilidad operativa para imprevistos cambios de tajo o del material

bull Rango de distancias econoacutemicas muy elevada

bull Alta fiabilidad y disponibilidad mecaacutenica del sistema

bull Faacutecil contratacioacuten de la maquinaria por su similitud con la utilizada en la Obra Puacuteblica

bull Buena selectividad entre mineral y esteacuteril pudieacutendose separar muy faacutecilmente los diferentes materiales de una explotacioacuten

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DESCUBIERTAS

Estos meacutetodos se aplican en yacimientos tumbados u horizontales con unos recubrimientos de esteacuteril inferiores por lo general a los 50 m Consiste en el avance unidireccional de un moacutedulo con un solo banco desde el que se efectuacutea el arranque del esteacuteril y vertido de eacuteste al hueco de las fases anteriores El mineral es entonces extraiacutedo desde el fondo de la explotacioacuten que coincide con el muro del depoacutesitoDespueacutes de realizar la excavacioacuten del primer moacutedulo o hueco inicial el esteacuteril de los siguientes es vertido en el propio hueco de las fases anteriores de ahiacute que sea por naturaleza el maacutes representativo delos meacutetodos de transferencia

La maquinaria que se utiliza depende del volumen de reservas extraiacutebles siendo en las grandes minas de frecuente aplicacioacuten las dragalinas y en las pequentildeas si no se justifican las fuertes inversiones en maquinaria los equipos convencionales como los tractores de orugas las excavadoras hidraacuteulicas las palas cargadoras

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Descubierta de carboacuten

EL SISTEMA DE DESCUBIERTA AMERICANO DRAGALINAS

El sistema de transferencia que se realiza modernamente con las Dragalinas es aplicable en aquellos yacimientos en los que

bull La potencia de la capa seraacute mayor de 2 metrosbull El esteacuteril seraacute excavable bien directamente o tras una pre voladura suaveLas reservas seraacuten suficientes para respaldar la inversioacuten y la vida de la maacutequinaEs un sistema muy popular en algunos paiacuteses como son EEUU Sudaacutefrica Australia Nueva Zelanda Rusia y Marruecos Cuando alguna de estas caracteriacutesticas deja de cumplirse se comienza a combinar este sistema con el convencional de corta con excavadoras y volquetes

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Las principales ventajas que sobresalen del empleo de las Dragalinas son

bull Una gran simplicidad operativa con miacutenimo personal

bull Un reducido coste de operacioacuten

bull Posibilidad de excavar un banco profundo hasta 23 de la longitud de la pluma (que en muchos casos largamente los 100 metros)

bull Una mejor adaptacioacuten de la dragalina frente a la excavadora en el caso de las capas con ondulaciones ya que la excavadora debe desplazarse sobre la capa en el fondo del hueco o sobre el muro del yacimiento

bull Una mayor flexibilidad de funcionamiento que permitiraacute superar las variaciones no previstas del espesor del recubrimiento prolongar la longitud del frente en cualquier sentido efectuar el desmonte en un plano superior al del apoyo (chop down) e incluso hacer un doble manejo del esteacuteril cuando fuera necesario o conveniente un segundo transporte (rehandling)

bull Una mayor seguridad de trabajo en cuanto a la estabilidad del gran banco de esteacuteril de recubrimiento en que se apoya la maacutequina que si estuviera sobre el mineral

bull Produce un menor dantildeo al mineral dada la situacioacuten de la dragalina en la parte superior del banco de esteacuteril De aquiacute que se obtendraacute un mayor porcentaje de recuperacioacuten del mineral

bull La presioacuten superficial sobre el terreno seraacute bastante menor que la de las excavadoras porla mayor superficie de apoyo o sistema de traslacioacuten

bull Normalmente la incidencia del mantenimiento en el costo por metro cuacutebico es menor que para las excavadoras o las rotopalas lograacutendose una mayor disponibilidad a largo plazo algo mayor que la excavadora y mucho mejor que la Rotopala

La forma de operar de la dragalina resultaraacute maacutes adecuada para realizar el arranque de aquellos lechos o estratos horizontales de dureza alterna ya que al producir el ataque paralela y horizontalmente a la sedimentacioacuten del recubrimiento los dientes penetraraacuten por los puntos maacutes deacutebiles de los estratos

bull La cuchara de la excavadora efectuaraacute el arranque atravesando en parte normalmente a los estratos es decir en una direccioacuten de una mayor resistencia a la penetracioacuten

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bull Al trabajar sobre la superficie del banco no seraacute necesario descender la alimentacioacuten eleacutectrica hasta el fondo del tajo

Los mayores inconvenientes del uso de las Dragalinas se pueden resumir en

bull Una peor secuencia de trabajo con materiales de una mayor resistencia que requieren perforacioacuten y voladura aunque esta sea suave

bull Una menor selectividad y una fuerte dilucioacuten en las capas muy estrechas (menor de 2 metros)

bull Trabaja bien cuando el esteacuteril sea blando y el mineral sea duro pero en el caso contrario puede dar lugar a una cierta peacuterdida de calidad del mineral por arrastrar una parte del mineral con el esteacuteril

bull Gran valor de adquisicioacuten por lo que la inversioacuten inicial es mayor que para una excavadora con igual capacidad de cazo

bull El parque de este tipo de maacutequinas en Europa es muy reducido siendo bastante difiacutecil su contrata o alquiler y no existiendo muchos repuestos en zonas proacuteximas para una intercambiabilidad de los conjuntos

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TERRAZAS

Este meacutetodo se basa en una mineriacutea de banqueo con avance unidireccional Se aplica en yacimientos relativamente horizontales de uno o varios niveles mineralizados y con recubrimientos potentes pero que permiten depositar el esteacuteril en el hueco creado transportaacutendolo alrededor de la explotacioacuten

Las profundidades que se alcanzan son importantes existiendo casi exclusivamente una limitacioacuten de tipo econoacutemico en la determinacioacuten de cual es el uacuteltimo nivel mineralizado que se explotaraacute Al igual que sucede con los meacutetodos de descubierta y tal como se ha indicado se efectuacutea un auto rrelleno del hueco creado por lo que desde el punto de vista de larestauracioacuten de los terrenos las posibilidades de actuacioacuten son grandes

Los equipos y sistemas mineros que se utilizan son muy variados desde los totalmente discontinuos con equipos convencionales de carga y transporte hasta los continuos con transporte con cintas y trituracioacuten dentro de las propias explotaciones que poseen un alto grado de electrificacioacuten

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El meacutetodo de terrazas

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CONTORNOEn yacimientos de carboacuten con capas tumbadas de reducida potencia y topografiacutea generalmentedesfavorable se aplican los meacutetodos conocidos bajo la denominacioacuten de mineriacutea de contorno

Consisten en la excavacioacuten del esteacuteril y del mineral en sentido transversal al afloramiento hasta alcanzar el liacutemite econoacutemico dejando un talud de banco uacutenico y progresioacuten longitudinal siguiendo el citado afloramiento

Dado el gran desarrollo de estas explotaciones y la escasa profundidad de los huecos es posible realizar una transferencia de los esteacuteriles para la posterior recuperacioacuten de los terrenos

La maquinaria que se utiliza suele ser del tipo convencional accionada por motores diesel

El relleno de los huecos suele efectuarse una vez que se haya alcanzado una situacioacuten que permita el vertido dentro de la explotacioacuten

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Mineriacutea de contorno

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CANTERASCanteras es el teacutermino geneacuterico que se utiliza para referirse a las explotaciones de rocas industriales ornamentales y de materiales de construccioacuten

Constituyen con mucho el sector maacutes importante en cuanto a nuacutemero ya que desde muy antiguo se han venido explotando para la extraccioacuten y abastecimiento de materias primas con uso final en la construccioacuten y en obras de infraestructura

Antiguamente debido al valor relativamente pequentildeo que teniacutean los materiales extraiacutedos las canteras se situaban muy cercanas a los centros de consumo y poseiacutean unas dimensiones generalmente reducidas

Hoy diacutea la situacioacuten es muy diferente como se veraacute maacutes adelante

En liacuteneas generales el meacutetodo de explotacioacuten aplicado suele ser el de banqueo con uno o varios niveles situaacutendose un gran nuacutemero de canteras a media ladera

Las canteras pueden subdividirse en dos grupos

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bull El primero donde se desea obtener un todo-uno fragmentado apto para alimentar a las plantas de tratamiento y obtener un producto destinado a la construccioacuten en forma de aacuteridos a la fabricacioacuten de cementos a la fabricacioacuten de productos industriales etc En este tipo de explotacioacuten se dan canteras donde la extraccioacuten no es cuidadosa y se dan grandes alturas de banco

bull El segundo dedicado a la explotacioacuten cuidadosa de grandes bloques paralepipeacutedicos que posteriormente se cortan y elaboran Estas explotaciones se caracterizan por el gran nuacutemero de bancos que se abren para arrancar los bloques y la maquinaria especial con la que se obtienenplanos de corte limpios

Explotacioacuten de cantera de aacuteridos

CLASIFICACIOacuteN DE LOS TIPOS DEEXPLOTACIONES DE CANTERAEn liacutenea con lo que se ha comentado en el apartado anterior haciendo una clasificacioacuten muy elemental del conjunto de explotaciones de cantera esta permitiriacutea distinguir Las canteras de aacuteridos (Zahorras rellenos escolleras asfaltos hormigones etc) incluyeacutendose tambieacuten en este grupo a las graveras

Las canteras de roca ornamental (Pizarras Granitos Maacutermoles etc)

Las canteras de rocas y minerales industriales (Cementos ladrilleriacutea ceraacutemica y vidrio etc)

DEFINICIOacuteN DE AacuteRIDOSLas sustancias denominadas ldquoaacuteridos de construccioacutenrdquo pueden definirse como los materiales que cumplen las siguientes condicionesbull Ser materiales mineralesbull De origen natural o artificial

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bull De caraacutecter soacutelidos y ademaacutes inertesbull Dimensionados en las granulometriacuteas y formas adecuadasbull Utilizados mediante su mezcla iacutentima con aglomerantes de activacioacuten hidraacuteulica (cales cementos etc) o con ligantes bituminosos para la fabricacioacuten de1048707 Hormigones1048707 Productos artificiales resistentes1048707 Aglomerados asfaacutelticos1048707 Zahorras para la construccioacuten de bases y subbases granulares bases estabilizadas etc En construccioacuten de obras de infraestructura)1048707 Balastos Sub-balastos y gravillas de las viacuteas de ferrocarril1048707 Escollera como elemento de proteccioacuten frente a la erosioacuten marina fluvial o eoacutelica1048707 Rellenos de diverso tipo1048707 Materias primas para la industria1048707 Cemento y yesos1048707 Arenas para filtros moldes1048707 Cargas para fabricacioacuten de pinturas papel micronizadosetcCLASIFICACIOacuteN EN CUANTO A ORIGEN YNATURALEZASeguacuten su procedencia y proceso de obtencioacuten se establece la siguiente clasificacioacutenbull Aacuteridos naturalesbull Aacuteridos artificialesbull Aacuteridos recicladosbull Aacuteridos ligerosbull Asimilados a aacuteridosI Aacuteridos naturales1048707 Aacuteridos granulares obtenidos baacutesicamente de graveras y donde el material extraiacutedo se usatras haber sufrido un lavado y una clasificacioacuten1048707 Aacuteridos de machaqueo obtenidos a partir de la trituracioacuten molienda y clasificacioacuten de diferentes rocas de cantera o de las granulometriacuteas de rechazo de los aacuteridos granularesII Aacuteridos artificialesConstituidos por subproductos o residuos de procesos industriales como son las escorias sideruacutergicas las cenizas volantes de la combustioacuten del carboacuten esteacuteriles mineros etcIII Aacuteridos recicladosProcedentes de materiales de demolicioacuten y derribo de edificaciones (hormigones ceraacutemicos etc) yo de estructuras de firmes antiguos etcIV Aacuteridos ligerosProductos naturales o artificiales que se usan para la obtencioacuten de piezas o elementos de obra de bajo peso yo aislantes

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V Asimilados a aacuteridosSe distinguiraacuten en este caso1048707 Materiales de preacutestamo utilizables sin modificacioacuten de sus caracteriacutesticas naturales o con pequentildeas modificaciones de adicioacuten de productos estabilizantes o tratamientos mecaacutenicos en la construccioacuten de terraplenes y pedraplenes fundamentalmente1048707 Materiales de escollera natural o artificial constituido por bloques de formas y caracteriacutesticas variables en funcioacuten de las condiciones y especificaciones de la obra

GRAVERAS

Los materiales detriacuteticos como son las arenas y las gravas albergados en los depoacutesitos de valle y terrazas de los riacuteos son objeto de una explotacioacuten intensa debido a la demanda de dichos materiales por el sector de la construccioacuten

Las arenas y los cantos rodados se encuentran poco cohesionados por lo que las labores de arranque se efectuacutean directamente por equipos mecaacutenicos Las explotaciones suelen llevarse a cabo en un solo banco con una profundidad inferior por lo general a los 20 m

Cuando las formaciones se encuentran en niveles altos se utilizan equipos convencionales como son las palas cargadoras de ruedas y los volquetes Sin embargo es frecuente que los materiales se presenten en contacto con el subalveo o los acuiacuteferos infrayacentes empleaacutendose entonces otros equipos mineros como son las dragas las dragalinas o las raspas dando lugar a la posterior formacioacuten de lagunas

GRAVERAS SECASConsisten en excavaciones tridimensionales hasta alcanzar el fondo previsto o lecho del depoacutesito de gravas y arenas Estas explotaciones se localizan en las terrazas altas de los depoacutesitos fluviales y se trabaja siempre por encima del nivel del riacuteo o en su caso del nivel freaacutetico

Seguacuten la profundidad el avance se realiza con un frente uacutenico o escalonado en varios bancos

La maquinaria empleada es tiacutepica de cualquier explotacioacuten a cielo abierto siendo lo habitual las retroexcavadoras o las palas cargadoras sobre ruedas ya que son maacutequinas que presentan la ventaja de una mayor accesibilidad visual de los materiales que se extraen y unas mejores condiciones de trabajo de los equipos mineros

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GRAVERAS CON EXPLOTACIOacuteN BAJOLAacuteMINA DE AGUAEn estas explotaciones el nivel freaacutetico se encuentra muy proacuteximo a la superficie o a una cierta profundidad cuando el paquete productivo es de gran potencia Por ello la extraccioacuten se realiza total o parcialmente bajo el agua

En la mayoriacutea de los casos se lleva un solo banco con una altura igual a la de la profundidad del hueco inundado Solo cuando la parte alta del depoacutesito se encuentra seca la extraccioacuten se hace con un meacutetodo mixto pudiendo emplearse equipos distintos en cada zona Los maacutes comunes son dragalinas cucharas de arrastre y retroexcavadoras

El principal inconveniente estaacute en la falta de visioacuten sobre los materiales que se extraen y consecuentemente las peacuterdidas o la contaminacioacuten de estos materiales por arcillas o limos Este meacutetodo presupone que praacutecticamente todos los terrenos afectados van a ser abandonados como lagunas llegaacutendose a rellenar parcialmente algunas zonas

GRAVERAS CON REBAJAMIENTO DELNIVEL FREAacuteTICOEl meacutetodo se basa en la depresioacuten del nivel freaacutetico mediante

bull Conjunto de pozos de bombeo perimetrales al aacuterea de explotacioacuten

bull Red de zanjas excavadas por debajo del nivel de extraccioacutenbull Pantallas de impermeabilizacioacuten

En cualquier caso requiere disponer y mantener un equipo permanente de bombas para mantener el nivel de agua a la altura deseadaLa cantidad de agua que es preciso bombear puede llegar a ser notable debido a la alta conductividad hidraacuteulica y radios de influencia de varios cientos o miles de metros

MINERIacuteA HIDRAacuteULICA DRAGADO

En mineralizaciones especiales como son las metaacutelicas de oro casiterita etc etc contenidas en aluviones resulta interesante la aplicacioacuten del meacutetodo del dragado inundando previamente la zona de explotacioacuten Este meacutetodo es econoacutemico cuando la propia agua de inundacioacuten se utiliza en el proceso de concentracioacuten como ocurre con la separacioacuten gravimeacutetrica Las dragas ademaacutes del sistema de extraccioacuten que utilicen (cangilones cabezas de corte etc) pueden llegar a incorporar la propia planta de tratamiento sobre la plataforma (cribas

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ciclones jigs etc) con capacidad para tratar grandes voluacutemenes de material y un sistema de evacuacioacuten de esteacuteriles a la zona ya explotada

No obstante hoy diacutea es maacutes frecuente observar que draga y planta son flotantes pero estaacuten separadas entre siacute y conectadas por una tuberiacutea por medio de lacual la draga bombea el material extraiacutedo a la planta

MINERIacuteA CON DRAGAS

INTRODUCCIOacuteN AL CONCEPTO GENERALDE DRAGADOLas dragas son equipos destinados a la excavacioacuten de materiales sueltos o poco consolidados que se encuentran bajo una laacutemina de agua En consecuencia estos equipos trabajan realizando unaexcavacioacuten subacuaacutetica del material Otra caracteriacutestica es que el recubrimiento de agua puedeser natural o provocado por el hombre con el fin de facilitar y hacer posible la utilizacioacuten de talesmaacutequinasCon los avances logrados en los uacuteltimos antildeos en la construccioacuten de estos equipos es posible explotar yacimientos aluvionares realizar los desmontes previos de depoacutesitos donde los materialessuperficiales estaacuten poco consolidados y existe agua en las proximidades etc Otra aplicacioacuten que empieza a tener futuro es la de la mineriacutea marina por medio de la cual se extraen desde aacuteridos hasta recursos de muy alto valor

En el campo del dragado tradicional para la explotacioacuten de yacimientos minerales las condiciones que deben cumplirse para la aplicacioacuten de estos sistemas son

bull Resistencia del mineral en depoacutesitos de tipoplacer los granos de mineral deben ser maacutespesados que el esteacuteril que se presentaraacute enforma de suelo poco consolidado o con unamatriz de gravas y arenas sin casi cohesioacuten

bull Resistencia de los esteacuteriles materialessueltos

bull Forma del depoacutesito aluvionar tabular bancoo playa

bull Inclinacioacuten del yacimiento preferiblementehorizontal con una pendiente maacutexima del 2

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al 6

bull Tamantildeo del depoacutesito con una potencia deintermedia a grande de 8 a 60 m

bull Ley del mineral puede ser muy baja

bull Profundidad muy superficial y pequentildeorecubrimiento

VENTAJAS E INCONVENIENTESAlgunas caracteriacutesticas baacutesicas del empleo de las dragas en mineriacutea son las siguientes

VentajasEquipos de alta productividadbull Costes de operacioacuten bajosbull Requieren poca mano de obrabull Buena recuperacioacuten pero acompantildeada de alta dilucioacutenbull Operacioacuten normalmente continua en la mayoriacutea de los equiposInconvenientesbull Fuertes impactos ambientalesbull Necesidad de agua de 3000 a 4000 Im3 de material explotadobull Campo restringido a materiales poco consolidados o faacutecilmente disgregabas bajo el ataque hidraacuteulico o combinadobull Alta inversioacuten de capital con equipos grandesbull Poca flexibilidad y selectividad

TIPOS DE UNIDADES Y PRAacuteCTICAOPERATIVA CORRESPONDIENTELos diferentes tipos de dragas que actualmente se utilizan tanto en mineriacutea como en obra civil se pueden clasificar en dos grandes grupos

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A Mecaacutenicas1 De cuchara2 De cangilones3 De rodete-succionadora

B Hidraacuteulicas1 Cortadora-succionadora2 De succioacuten en marcha

Draga de cucharaEsta draga estaacute constituida por una excavadora de gran capacidad accionada mecaacutenicamente por medio de cables de forma semejante a sus equipos homoacutenimos que se utilizan en la mineriacutea tradicional a cielo abierto Estos equipos son especialmente idoacuteneos para trabajar con materiales duros y para extraer grandes bloques de ahiacute que frecuentemente se combinen con unidades rompe-rocas para extraer los fragmentos de roca desprendidos

El principio de trabajo es igual al de una excavadora normal donde la cuchara describe en un plano vertical un arco que con la ayuda de los dientes en cuyos extremos se concentran las fuerzas de excavacioacuten con altas cargas puntuales permite arrancar una rebanada de material hasta llenarlo La cuchara una vez cargada se eleva mediante los cables de accionamiento de la pluma y del brazo y con el giro

Draga de cuchara retro

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Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Page 11: Metodos de Explotacion de Minas a Cielo Abierto

explotacioacuten profunda de acuerdo con las etapas de la Ingenieriacutea minera explicadas anteriormente consiste en el disentildeo geomeacutetrico del hueco de los bancos y las rampas con una idea previa de la maquinaria o del tamantildeo a utilizar para posteriormente seleccionar la maquinaria y formar el personal Dentro del disentildeo geomeacutetrico el punto maacutes importante es la determinacioacuten de las caracteriacutesticas del banco de operacioacuten que por su caraacutecter repetitivo es la constante maacutes importante que afecta a la eficiencia y los costes de la mina Como criterios recomendables para la geometriacutea del banco podemos enunciar los siguientes

a) La altura del banco debe estar en equilibrio con la maacutequina de carga Entre 10 y 15 m para las excavadoras eleacutectricas y menos de10 m para las palas cargadoras

b) La anchura de la zona operativa del banco debe estar entre 3 y 5 veces la altura para que quepan holgadamente la voladura la carga y el transporte maacutes una zona de seguridad

c) El nuacutemero de bancos en operacioacuten no debe ser escaso ni excesivo siendo recomendable el nuacutemero de 4 uno en investigacioacuten otro en apertura otro en plena produccioacuten y otro terminando se

d) La longitud total de banco (suma de los bancos abiertos) debe ser directamente proporcional a la produccioacuten e inversamente ala altura del banco

e) Otro factor de disentildeo esencial es la rampa de unioacuten entre los bancos y los puntos de descarga de mineral o esteacuteril cuya pendiente depende esencialmente del sistema de transporte a utilizar y cuya anchura al igual que la del banco debe ser entre 3 y 5 veces la necesaria para el moacutedulo unitario del transporte por volquete cinta o ferrocarril

Los sistemas y la maquinaria que se aplican convencionalmente en los movimientos de arranque y transporte de las rocas y del mineral de las cortas con importantes profundidades se pueden agrupar en

1 Tractores2 Mototraillas3 Retroexcavadora con volquete4 Dragalina5 Excavadora Volquete (Pala Volquete)

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TRACTORESAdemaacutes de sus otros muacuteltiples usos en los servicios de la mina los tractores o bulldozers pueden ser utilizados en el arranque y empuje del material maacutes superficial hasta el borde del banco en sistema de arranque y transporte Tambieacuten como una maacutequina de arranque se puede utilizar empleando el riper o escarificador arrancando y extrayendo las rocas maacutes deacutebiles y superficiales en donde la voladura no fuera necesaria La distancia liacutemite econoacutemica de arranque y arrastre con tractor suele estar en unos 150 metros generalmente

MOTOTRAILLAS Aunque su nacimiento y mayor utilizacioacuten estaacute en las obras publicas y civiles tambieacuten se pueden emplear en algunas zonas u operaciones mineras para aquellos materiales blandos y muy bien fragmentados hasta una granulometriacutea de 30 x 30 cm La distancia liacutemite econoacutemica de transporte con mototraillas estaacute situada entre los 600 y 800 m en materiales carificable y entre los 1000 y 1500 m paraterrenos sueltos de excavacioacuten directa Se emplean muy econoacutemicamente para la restitucioacuten del terreno y especialmente en el movimiento de la tierra vegetal y tambieacuten son muy uacutetiles en las fases iniciales del desmonte con los materiales muy alterados como fue el caso de la antigua corta de Aznalcollar y Sabero o en la mineriacutea de los materiales blandos como para la extraccioacuten de las arenas los lignitos los fosfatos y las bauxitas

RETROEXCAVADORA CON VOLQUETEPor sus especiales caracteriacutesticas de trabajo este sistema se suele utilizar maacutes para la extraccioacuten y limpieza del mineral que para la carga y transporte del esteacuteril

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Las mayores ventajas de emplear una maacutequina del tipo de la Retroexcavadora son

bull Mejor limpieza del mineral y por consiguiente una menor dilucioacuten o mezcla del mineral con el esteacuteril dado el mayor control y la facilidad de colocacioacuten del cucharoacuten de la maacutequina en el frente del banco asiacute como por el uso de unas especiales cucharas o aditamentos para el arranque la limpieza y la carga

bull Al poder permanecer la Retroexcavadora y el volquete en un nivel superior se puede suprimir o retrasar la ejecucioacuten de la rampa de acceso al uacuteltimo nivel y asiacute poder trabajar en una zona maacutes preparada y con menores problemas de arranque o de presencia de agua

DRAGALINAEs la maquinaria maacutes apropiada para el sistema americano de transferencia y con su desarrollo en capacidad estaacute siendo empleada cada vez maacutes en el fondo de algunas explotaciones de meacutetodo mixto Este sistema es muy adecuado para el arranque y el vertido directo de aquellos materiales de resistencia baja (menos de 40 MPa) Su operacioacuten viene a ser como la de las retro excavadoras pero con unas mayores dimensiones de cuba y de longitud del brazo

Por las ya citadas caracteriacutesticas de los yacimientos en donde se puede y debe aplicar el meacutetodo de corta se descarta en general la utilizacioacuten de este sistema

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excepto para los uacuteltimos metros del fondo de la explotacioacuten En estos casos se tendriacutea que extraer tanto el mineral como el esteacuteril pudieacutendose producir una dilucioacuten del mineral y obviamente un bajo recobro para las capas estrechas debido al gran tamantildeo al poco control y a la forma de maniobrar porlanzamiento del cucharoacuten

EXCAVADORA VOLQUETE (PALA VOLQUETE)Dentro del meacutetodo de explotacioacuten por corta el sistema ciacuteclico de carga diferenciada con pala o excavadora y de transporte con volquetes mineros es el llamado convencional siendo muy praacutectico bien ensayado y probado en todo el mundo Las caracteriacutesticas principales de este sistema son

bull Gran flexibilidad operativa para imprevistos cambios de tajo o del material

bull Rango de distancias econoacutemicas muy elevada

bull Alta fiabilidad y disponibilidad mecaacutenica del sistema

bull Faacutecil contratacioacuten de la maquinaria por su similitud con la utilizada en la Obra Puacuteblica

bull Buena selectividad entre mineral y esteacuteril pudieacutendose separar muy faacutecilmente los diferentes materiales de una explotacioacuten

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DESCUBIERTAS

Estos meacutetodos se aplican en yacimientos tumbados u horizontales con unos recubrimientos de esteacuteril inferiores por lo general a los 50 m Consiste en el avance unidireccional de un moacutedulo con un solo banco desde el que se efectuacutea el arranque del esteacuteril y vertido de eacuteste al hueco de las fases anteriores El mineral es entonces extraiacutedo desde el fondo de la explotacioacuten que coincide con el muro del depoacutesitoDespueacutes de realizar la excavacioacuten del primer moacutedulo o hueco inicial el esteacuteril de los siguientes es vertido en el propio hueco de las fases anteriores de ahiacute que sea por naturaleza el maacutes representativo delos meacutetodos de transferencia

La maquinaria que se utiliza depende del volumen de reservas extraiacutebles siendo en las grandes minas de frecuente aplicacioacuten las dragalinas y en las pequentildeas si no se justifican las fuertes inversiones en maquinaria los equipos convencionales como los tractores de orugas las excavadoras hidraacuteulicas las palas cargadoras

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Descubierta de carboacuten

EL SISTEMA DE DESCUBIERTA AMERICANO DRAGALINAS

El sistema de transferencia que se realiza modernamente con las Dragalinas es aplicable en aquellos yacimientos en los que

bull La potencia de la capa seraacute mayor de 2 metrosbull El esteacuteril seraacute excavable bien directamente o tras una pre voladura suaveLas reservas seraacuten suficientes para respaldar la inversioacuten y la vida de la maacutequinaEs un sistema muy popular en algunos paiacuteses como son EEUU Sudaacutefrica Australia Nueva Zelanda Rusia y Marruecos Cuando alguna de estas caracteriacutesticas deja de cumplirse se comienza a combinar este sistema con el convencional de corta con excavadoras y volquetes

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Las principales ventajas que sobresalen del empleo de las Dragalinas son

bull Una gran simplicidad operativa con miacutenimo personal

bull Un reducido coste de operacioacuten

bull Posibilidad de excavar un banco profundo hasta 23 de la longitud de la pluma (que en muchos casos largamente los 100 metros)

bull Una mejor adaptacioacuten de la dragalina frente a la excavadora en el caso de las capas con ondulaciones ya que la excavadora debe desplazarse sobre la capa en el fondo del hueco o sobre el muro del yacimiento

bull Una mayor flexibilidad de funcionamiento que permitiraacute superar las variaciones no previstas del espesor del recubrimiento prolongar la longitud del frente en cualquier sentido efectuar el desmonte en un plano superior al del apoyo (chop down) e incluso hacer un doble manejo del esteacuteril cuando fuera necesario o conveniente un segundo transporte (rehandling)

bull Una mayor seguridad de trabajo en cuanto a la estabilidad del gran banco de esteacuteril de recubrimiento en que se apoya la maacutequina que si estuviera sobre el mineral

bull Produce un menor dantildeo al mineral dada la situacioacuten de la dragalina en la parte superior del banco de esteacuteril De aquiacute que se obtendraacute un mayor porcentaje de recuperacioacuten del mineral

bull La presioacuten superficial sobre el terreno seraacute bastante menor que la de las excavadoras porla mayor superficie de apoyo o sistema de traslacioacuten

bull Normalmente la incidencia del mantenimiento en el costo por metro cuacutebico es menor que para las excavadoras o las rotopalas lograacutendose una mayor disponibilidad a largo plazo algo mayor que la excavadora y mucho mejor que la Rotopala

La forma de operar de la dragalina resultaraacute maacutes adecuada para realizar el arranque de aquellos lechos o estratos horizontales de dureza alterna ya que al producir el ataque paralela y horizontalmente a la sedimentacioacuten del recubrimiento los dientes penetraraacuten por los puntos maacutes deacutebiles de los estratos

bull La cuchara de la excavadora efectuaraacute el arranque atravesando en parte normalmente a los estratos es decir en una direccioacuten de una mayor resistencia a la penetracioacuten

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bull Al trabajar sobre la superficie del banco no seraacute necesario descender la alimentacioacuten eleacutectrica hasta el fondo del tajo

Los mayores inconvenientes del uso de las Dragalinas se pueden resumir en

bull Una peor secuencia de trabajo con materiales de una mayor resistencia que requieren perforacioacuten y voladura aunque esta sea suave

bull Una menor selectividad y una fuerte dilucioacuten en las capas muy estrechas (menor de 2 metros)

bull Trabaja bien cuando el esteacuteril sea blando y el mineral sea duro pero en el caso contrario puede dar lugar a una cierta peacuterdida de calidad del mineral por arrastrar una parte del mineral con el esteacuteril

bull Gran valor de adquisicioacuten por lo que la inversioacuten inicial es mayor que para una excavadora con igual capacidad de cazo

bull El parque de este tipo de maacutequinas en Europa es muy reducido siendo bastante difiacutecil su contrata o alquiler y no existiendo muchos repuestos en zonas proacuteximas para una intercambiabilidad de los conjuntos

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TERRAZAS

Este meacutetodo se basa en una mineriacutea de banqueo con avance unidireccional Se aplica en yacimientos relativamente horizontales de uno o varios niveles mineralizados y con recubrimientos potentes pero que permiten depositar el esteacuteril en el hueco creado transportaacutendolo alrededor de la explotacioacuten

Las profundidades que se alcanzan son importantes existiendo casi exclusivamente una limitacioacuten de tipo econoacutemico en la determinacioacuten de cual es el uacuteltimo nivel mineralizado que se explotaraacute Al igual que sucede con los meacutetodos de descubierta y tal como se ha indicado se efectuacutea un auto rrelleno del hueco creado por lo que desde el punto de vista de larestauracioacuten de los terrenos las posibilidades de actuacioacuten son grandes

Los equipos y sistemas mineros que se utilizan son muy variados desde los totalmente discontinuos con equipos convencionales de carga y transporte hasta los continuos con transporte con cintas y trituracioacuten dentro de las propias explotaciones que poseen un alto grado de electrificacioacuten

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El meacutetodo de terrazas

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CONTORNOEn yacimientos de carboacuten con capas tumbadas de reducida potencia y topografiacutea generalmentedesfavorable se aplican los meacutetodos conocidos bajo la denominacioacuten de mineriacutea de contorno

Consisten en la excavacioacuten del esteacuteril y del mineral en sentido transversal al afloramiento hasta alcanzar el liacutemite econoacutemico dejando un talud de banco uacutenico y progresioacuten longitudinal siguiendo el citado afloramiento

Dado el gran desarrollo de estas explotaciones y la escasa profundidad de los huecos es posible realizar una transferencia de los esteacuteriles para la posterior recuperacioacuten de los terrenos

La maquinaria que se utiliza suele ser del tipo convencional accionada por motores diesel

El relleno de los huecos suele efectuarse una vez que se haya alcanzado una situacioacuten que permita el vertido dentro de la explotacioacuten

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Mineriacutea de contorno

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CANTERASCanteras es el teacutermino geneacuterico que se utiliza para referirse a las explotaciones de rocas industriales ornamentales y de materiales de construccioacuten

Constituyen con mucho el sector maacutes importante en cuanto a nuacutemero ya que desde muy antiguo se han venido explotando para la extraccioacuten y abastecimiento de materias primas con uso final en la construccioacuten y en obras de infraestructura

Antiguamente debido al valor relativamente pequentildeo que teniacutean los materiales extraiacutedos las canteras se situaban muy cercanas a los centros de consumo y poseiacutean unas dimensiones generalmente reducidas

Hoy diacutea la situacioacuten es muy diferente como se veraacute maacutes adelante

En liacuteneas generales el meacutetodo de explotacioacuten aplicado suele ser el de banqueo con uno o varios niveles situaacutendose un gran nuacutemero de canteras a media ladera

Las canteras pueden subdividirse en dos grupos

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bull El primero donde se desea obtener un todo-uno fragmentado apto para alimentar a las plantas de tratamiento y obtener un producto destinado a la construccioacuten en forma de aacuteridos a la fabricacioacuten de cementos a la fabricacioacuten de productos industriales etc En este tipo de explotacioacuten se dan canteras donde la extraccioacuten no es cuidadosa y se dan grandes alturas de banco

bull El segundo dedicado a la explotacioacuten cuidadosa de grandes bloques paralepipeacutedicos que posteriormente se cortan y elaboran Estas explotaciones se caracterizan por el gran nuacutemero de bancos que se abren para arrancar los bloques y la maquinaria especial con la que se obtienenplanos de corte limpios

Explotacioacuten de cantera de aacuteridos

CLASIFICACIOacuteN DE LOS TIPOS DEEXPLOTACIONES DE CANTERAEn liacutenea con lo que se ha comentado en el apartado anterior haciendo una clasificacioacuten muy elemental del conjunto de explotaciones de cantera esta permitiriacutea distinguir Las canteras de aacuteridos (Zahorras rellenos escolleras asfaltos hormigones etc) incluyeacutendose tambieacuten en este grupo a las graveras

Las canteras de roca ornamental (Pizarras Granitos Maacutermoles etc)

Las canteras de rocas y minerales industriales (Cementos ladrilleriacutea ceraacutemica y vidrio etc)

DEFINICIOacuteN DE AacuteRIDOSLas sustancias denominadas ldquoaacuteridos de construccioacutenrdquo pueden definirse como los materiales que cumplen las siguientes condicionesbull Ser materiales mineralesbull De origen natural o artificial

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bull De caraacutecter soacutelidos y ademaacutes inertesbull Dimensionados en las granulometriacuteas y formas adecuadasbull Utilizados mediante su mezcla iacutentima con aglomerantes de activacioacuten hidraacuteulica (cales cementos etc) o con ligantes bituminosos para la fabricacioacuten de1048707 Hormigones1048707 Productos artificiales resistentes1048707 Aglomerados asfaacutelticos1048707 Zahorras para la construccioacuten de bases y subbases granulares bases estabilizadas etc En construccioacuten de obras de infraestructura)1048707 Balastos Sub-balastos y gravillas de las viacuteas de ferrocarril1048707 Escollera como elemento de proteccioacuten frente a la erosioacuten marina fluvial o eoacutelica1048707 Rellenos de diverso tipo1048707 Materias primas para la industria1048707 Cemento y yesos1048707 Arenas para filtros moldes1048707 Cargas para fabricacioacuten de pinturas papel micronizadosetcCLASIFICACIOacuteN EN CUANTO A ORIGEN YNATURALEZASeguacuten su procedencia y proceso de obtencioacuten se establece la siguiente clasificacioacutenbull Aacuteridos naturalesbull Aacuteridos artificialesbull Aacuteridos recicladosbull Aacuteridos ligerosbull Asimilados a aacuteridosI Aacuteridos naturales1048707 Aacuteridos granulares obtenidos baacutesicamente de graveras y donde el material extraiacutedo se usatras haber sufrido un lavado y una clasificacioacuten1048707 Aacuteridos de machaqueo obtenidos a partir de la trituracioacuten molienda y clasificacioacuten de diferentes rocas de cantera o de las granulometriacuteas de rechazo de los aacuteridos granularesII Aacuteridos artificialesConstituidos por subproductos o residuos de procesos industriales como son las escorias sideruacutergicas las cenizas volantes de la combustioacuten del carboacuten esteacuteriles mineros etcIII Aacuteridos recicladosProcedentes de materiales de demolicioacuten y derribo de edificaciones (hormigones ceraacutemicos etc) yo de estructuras de firmes antiguos etcIV Aacuteridos ligerosProductos naturales o artificiales que se usan para la obtencioacuten de piezas o elementos de obra de bajo peso yo aislantes

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V Asimilados a aacuteridosSe distinguiraacuten en este caso1048707 Materiales de preacutestamo utilizables sin modificacioacuten de sus caracteriacutesticas naturales o con pequentildeas modificaciones de adicioacuten de productos estabilizantes o tratamientos mecaacutenicos en la construccioacuten de terraplenes y pedraplenes fundamentalmente1048707 Materiales de escollera natural o artificial constituido por bloques de formas y caracteriacutesticas variables en funcioacuten de las condiciones y especificaciones de la obra

GRAVERAS

Los materiales detriacuteticos como son las arenas y las gravas albergados en los depoacutesitos de valle y terrazas de los riacuteos son objeto de una explotacioacuten intensa debido a la demanda de dichos materiales por el sector de la construccioacuten

Las arenas y los cantos rodados se encuentran poco cohesionados por lo que las labores de arranque se efectuacutean directamente por equipos mecaacutenicos Las explotaciones suelen llevarse a cabo en un solo banco con una profundidad inferior por lo general a los 20 m

Cuando las formaciones se encuentran en niveles altos se utilizan equipos convencionales como son las palas cargadoras de ruedas y los volquetes Sin embargo es frecuente que los materiales se presenten en contacto con el subalveo o los acuiacuteferos infrayacentes empleaacutendose entonces otros equipos mineros como son las dragas las dragalinas o las raspas dando lugar a la posterior formacioacuten de lagunas

GRAVERAS SECASConsisten en excavaciones tridimensionales hasta alcanzar el fondo previsto o lecho del depoacutesito de gravas y arenas Estas explotaciones se localizan en las terrazas altas de los depoacutesitos fluviales y se trabaja siempre por encima del nivel del riacuteo o en su caso del nivel freaacutetico

Seguacuten la profundidad el avance se realiza con un frente uacutenico o escalonado en varios bancos

La maquinaria empleada es tiacutepica de cualquier explotacioacuten a cielo abierto siendo lo habitual las retroexcavadoras o las palas cargadoras sobre ruedas ya que son maacutequinas que presentan la ventaja de una mayor accesibilidad visual de los materiales que se extraen y unas mejores condiciones de trabajo de los equipos mineros

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GRAVERAS CON EXPLOTACIOacuteN BAJOLAacuteMINA DE AGUAEn estas explotaciones el nivel freaacutetico se encuentra muy proacuteximo a la superficie o a una cierta profundidad cuando el paquete productivo es de gran potencia Por ello la extraccioacuten se realiza total o parcialmente bajo el agua

En la mayoriacutea de los casos se lleva un solo banco con una altura igual a la de la profundidad del hueco inundado Solo cuando la parte alta del depoacutesito se encuentra seca la extraccioacuten se hace con un meacutetodo mixto pudiendo emplearse equipos distintos en cada zona Los maacutes comunes son dragalinas cucharas de arrastre y retroexcavadoras

El principal inconveniente estaacute en la falta de visioacuten sobre los materiales que se extraen y consecuentemente las peacuterdidas o la contaminacioacuten de estos materiales por arcillas o limos Este meacutetodo presupone que praacutecticamente todos los terrenos afectados van a ser abandonados como lagunas llegaacutendose a rellenar parcialmente algunas zonas

GRAVERAS CON REBAJAMIENTO DELNIVEL FREAacuteTICOEl meacutetodo se basa en la depresioacuten del nivel freaacutetico mediante

bull Conjunto de pozos de bombeo perimetrales al aacuterea de explotacioacuten

bull Red de zanjas excavadas por debajo del nivel de extraccioacutenbull Pantallas de impermeabilizacioacuten

En cualquier caso requiere disponer y mantener un equipo permanente de bombas para mantener el nivel de agua a la altura deseadaLa cantidad de agua que es preciso bombear puede llegar a ser notable debido a la alta conductividad hidraacuteulica y radios de influencia de varios cientos o miles de metros

MINERIacuteA HIDRAacuteULICA DRAGADO

En mineralizaciones especiales como son las metaacutelicas de oro casiterita etc etc contenidas en aluviones resulta interesante la aplicacioacuten del meacutetodo del dragado inundando previamente la zona de explotacioacuten Este meacutetodo es econoacutemico cuando la propia agua de inundacioacuten se utiliza en el proceso de concentracioacuten como ocurre con la separacioacuten gravimeacutetrica Las dragas ademaacutes del sistema de extraccioacuten que utilicen (cangilones cabezas de corte etc) pueden llegar a incorporar la propia planta de tratamiento sobre la plataforma (cribas

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ciclones jigs etc) con capacidad para tratar grandes voluacutemenes de material y un sistema de evacuacioacuten de esteacuteriles a la zona ya explotada

No obstante hoy diacutea es maacutes frecuente observar que draga y planta son flotantes pero estaacuten separadas entre siacute y conectadas por una tuberiacutea por medio de lacual la draga bombea el material extraiacutedo a la planta

MINERIacuteA CON DRAGAS

INTRODUCCIOacuteN AL CONCEPTO GENERALDE DRAGADOLas dragas son equipos destinados a la excavacioacuten de materiales sueltos o poco consolidados que se encuentran bajo una laacutemina de agua En consecuencia estos equipos trabajan realizando unaexcavacioacuten subacuaacutetica del material Otra caracteriacutestica es que el recubrimiento de agua puedeser natural o provocado por el hombre con el fin de facilitar y hacer posible la utilizacioacuten de talesmaacutequinasCon los avances logrados en los uacuteltimos antildeos en la construccioacuten de estos equipos es posible explotar yacimientos aluvionares realizar los desmontes previos de depoacutesitos donde los materialessuperficiales estaacuten poco consolidados y existe agua en las proximidades etc Otra aplicacioacuten que empieza a tener futuro es la de la mineriacutea marina por medio de la cual se extraen desde aacuteridos hasta recursos de muy alto valor

En el campo del dragado tradicional para la explotacioacuten de yacimientos minerales las condiciones que deben cumplirse para la aplicacioacuten de estos sistemas son

bull Resistencia del mineral en depoacutesitos de tipoplacer los granos de mineral deben ser maacutespesados que el esteacuteril que se presentaraacute enforma de suelo poco consolidado o con unamatriz de gravas y arenas sin casi cohesioacuten

bull Resistencia de los esteacuteriles materialessueltos

bull Forma del depoacutesito aluvionar tabular bancoo playa

bull Inclinacioacuten del yacimiento preferiblementehorizontal con una pendiente maacutexima del 2

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al 6

bull Tamantildeo del depoacutesito con una potencia deintermedia a grande de 8 a 60 m

bull Ley del mineral puede ser muy baja

bull Profundidad muy superficial y pequentildeorecubrimiento

VENTAJAS E INCONVENIENTESAlgunas caracteriacutesticas baacutesicas del empleo de las dragas en mineriacutea son las siguientes

VentajasEquipos de alta productividadbull Costes de operacioacuten bajosbull Requieren poca mano de obrabull Buena recuperacioacuten pero acompantildeada de alta dilucioacutenbull Operacioacuten normalmente continua en la mayoriacutea de los equiposInconvenientesbull Fuertes impactos ambientalesbull Necesidad de agua de 3000 a 4000 Im3 de material explotadobull Campo restringido a materiales poco consolidados o faacutecilmente disgregabas bajo el ataque hidraacuteulico o combinadobull Alta inversioacuten de capital con equipos grandesbull Poca flexibilidad y selectividad

TIPOS DE UNIDADES Y PRAacuteCTICAOPERATIVA CORRESPONDIENTELos diferentes tipos de dragas que actualmente se utilizan tanto en mineriacutea como en obra civil se pueden clasificar en dos grandes grupos

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A Mecaacutenicas1 De cuchara2 De cangilones3 De rodete-succionadora

B Hidraacuteulicas1 Cortadora-succionadora2 De succioacuten en marcha

Draga de cucharaEsta draga estaacute constituida por una excavadora de gran capacidad accionada mecaacutenicamente por medio de cables de forma semejante a sus equipos homoacutenimos que se utilizan en la mineriacutea tradicional a cielo abierto Estos equipos son especialmente idoacuteneos para trabajar con materiales duros y para extraer grandes bloques de ahiacute que frecuentemente se combinen con unidades rompe-rocas para extraer los fragmentos de roca desprendidos

El principio de trabajo es igual al de una excavadora normal donde la cuchara describe en un plano vertical un arco que con la ayuda de los dientes en cuyos extremos se concentran las fuerzas de excavacioacuten con altas cargas puntuales permite arrancar una rebanada de material hasta llenarlo La cuchara una vez cargada se eleva mediante los cables de accionamiento de la pluma y del brazo y con el giro

Draga de cuchara retro

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Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Page 12: Metodos de Explotacion de Minas a Cielo Abierto

TRACTORESAdemaacutes de sus otros muacuteltiples usos en los servicios de la mina los tractores o bulldozers pueden ser utilizados en el arranque y empuje del material maacutes superficial hasta el borde del banco en sistema de arranque y transporte Tambieacuten como una maacutequina de arranque se puede utilizar empleando el riper o escarificador arrancando y extrayendo las rocas maacutes deacutebiles y superficiales en donde la voladura no fuera necesaria La distancia liacutemite econoacutemica de arranque y arrastre con tractor suele estar en unos 150 metros generalmente

MOTOTRAILLAS Aunque su nacimiento y mayor utilizacioacuten estaacute en las obras publicas y civiles tambieacuten se pueden emplear en algunas zonas u operaciones mineras para aquellos materiales blandos y muy bien fragmentados hasta una granulometriacutea de 30 x 30 cm La distancia liacutemite econoacutemica de transporte con mototraillas estaacute situada entre los 600 y 800 m en materiales carificable y entre los 1000 y 1500 m paraterrenos sueltos de excavacioacuten directa Se emplean muy econoacutemicamente para la restitucioacuten del terreno y especialmente en el movimiento de la tierra vegetal y tambieacuten son muy uacutetiles en las fases iniciales del desmonte con los materiales muy alterados como fue el caso de la antigua corta de Aznalcollar y Sabero o en la mineriacutea de los materiales blandos como para la extraccioacuten de las arenas los lignitos los fosfatos y las bauxitas

RETROEXCAVADORA CON VOLQUETEPor sus especiales caracteriacutesticas de trabajo este sistema se suele utilizar maacutes para la extraccioacuten y limpieza del mineral que para la carga y transporte del esteacuteril

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Las mayores ventajas de emplear una maacutequina del tipo de la Retroexcavadora son

bull Mejor limpieza del mineral y por consiguiente una menor dilucioacuten o mezcla del mineral con el esteacuteril dado el mayor control y la facilidad de colocacioacuten del cucharoacuten de la maacutequina en el frente del banco asiacute como por el uso de unas especiales cucharas o aditamentos para el arranque la limpieza y la carga

bull Al poder permanecer la Retroexcavadora y el volquete en un nivel superior se puede suprimir o retrasar la ejecucioacuten de la rampa de acceso al uacuteltimo nivel y asiacute poder trabajar en una zona maacutes preparada y con menores problemas de arranque o de presencia de agua

DRAGALINAEs la maquinaria maacutes apropiada para el sistema americano de transferencia y con su desarrollo en capacidad estaacute siendo empleada cada vez maacutes en el fondo de algunas explotaciones de meacutetodo mixto Este sistema es muy adecuado para el arranque y el vertido directo de aquellos materiales de resistencia baja (menos de 40 MPa) Su operacioacuten viene a ser como la de las retro excavadoras pero con unas mayores dimensiones de cuba y de longitud del brazo

Por las ya citadas caracteriacutesticas de los yacimientos en donde se puede y debe aplicar el meacutetodo de corta se descarta en general la utilizacioacuten de este sistema

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excepto para los uacuteltimos metros del fondo de la explotacioacuten En estos casos se tendriacutea que extraer tanto el mineral como el esteacuteril pudieacutendose producir una dilucioacuten del mineral y obviamente un bajo recobro para las capas estrechas debido al gran tamantildeo al poco control y a la forma de maniobrar porlanzamiento del cucharoacuten

EXCAVADORA VOLQUETE (PALA VOLQUETE)Dentro del meacutetodo de explotacioacuten por corta el sistema ciacuteclico de carga diferenciada con pala o excavadora y de transporte con volquetes mineros es el llamado convencional siendo muy praacutectico bien ensayado y probado en todo el mundo Las caracteriacutesticas principales de este sistema son

bull Gran flexibilidad operativa para imprevistos cambios de tajo o del material

bull Rango de distancias econoacutemicas muy elevada

bull Alta fiabilidad y disponibilidad mecaacutenica del sistema

bull Faacutecil contratacioacuten de la maquinaria por su similitud con la utilizada en la Obra Puacuteblica

bull Buena selectividad entre mineral y esteacuteril pudieacutendose separar muy faacutecilmente los diferentes materiales de una explotacioacuten

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DESCUBIERTAS

Estos meacutetodos se aplican en yacimientos tumbados u horizontales con unos recubrimientos de esteacuteril inferiores por lo general a los 50 m Consiste en el avance unidireccional de un moacutedulo con un solo banco desde el que se efectuacutea el arranque del esteacuteril y vertido de eacuteste al hueco de las fases anteriores El mineral es entonces extraiacutedo desde el fondo de la explotacioacuten que coincide con el muro del depoacutesitoDespueacutes de realizar la excavacioacuten del primer moacutedulo o hueco inicial el esteacuteril de los siguientes es vertido en el propio hueco de las fases anteriores de ahiacute que sea por naturaleza el maacutes representativo delos meacutetodos de transferencia

La maquinaria que se utiliza depende del volumen de reservas extraiacutebles siendo en las grandes minas de frecuente aplicacioacuten las dragalinas y en las pequentildeas si no se justifican las fuertes inversiones en maquinaria los equipos convencionales como los tractores de orugas las excavadoras hidraacuteulicas las palas cargadoras

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Descubierta de carboacuten

EL SISTEMA DE DESCUBIERTA AMERICANO DRAGALINAS

El sistema de transferencia que se realiza modernamente con las Dragalinas es aplicable en aquellos yacimientos en los que

bull La potencia de la capa seraacute mayor de 2 metrosbull El esteacuteril seraacute excavable bien directamente o tras una pre voladura suaveLas reservas seraacuten suficientes para respaldar la inversioacuten y la vida de la maacutequinaEs un sistema muy popular en algunos paiacuteses como son EEUU Sudaacutefrica Australia Nueva Zelanda Rusia y Marruecos Cuando alguna de estas caracteriacutesticas deja de cumplirse se comienza a combinar este sistema con el convencional de corta con excavadoras y volquetes

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Las principales ventajas que sobresalen del empleo de las Dragalinas son

bull Una gran simplicidad operativa con miacutenimo personal

bull Un reducido coste de operacioacuten

bull Posibilidad de excavar un banco profundo hasta 23 de la longitud de la pluma (que en muchos casos largamente los 100 metros)

bull Una mejor adaptacioacuten de la dragalina frente a la excavadora en el caso de las capas con ondulaciones ya que la excavadora debe desplazarse sobre la capa en el fondo del hueco o sobre el muro del yacimiento

bull Una mayor flexibilidad de funcionamiento que permitiraacute superar las variaciones no previstas del espesor del recubrimiento prolongar la longitud del frente en cualquier sentido efectuar el desmonte en un plano superior al del apoyo (chop down) e incluso hacer un doble manejo del esteacuteril cuando fuera necesario o conveniente un segundo transporte (rehandling)

bull Una mayor seguridad de trabajo en cuanto a la estabilidad del gran banco de esteacuteril de recubrimiento en que se apoya la maacutequina que si estuviera sobre el mineral

bull Produce un menor dantildeo al mineral dada la situacioacuten de la dragalina en la parte superior del banco de esteacuteril De aquiacute que se obtendraacute un mayor porcentaje de recuperacioacuten del mineral

bull La presioacuten superficial sobre el terreno seraacute bastante menor que la de las excavadoras porla mayor superficie de apoyo o sistema de traslacioacuten

bull Normalmente la incidencia del mantenimiento en el costo por metro cuacutebico es menor que para las excavadoras o las rotopalas lograacutendose una mayor disponibilidad a largo plazo algo mayor que la excavadora y mucho mejor que la Rotopala

La forma de operar de la dragalina resultaraacute maacutes adecuada para realizar el arranque de aquellos lechos o estratos horizontales de dureza alterna ya que al producir el ataque paralela y horizontalmente a la sedimentacioacuten del recubrimiento los dientes penetraraacuten por los puntos maacutes deacutebiles de los estratos

bull La cuchara de la excavadora efectuaraacute el arranque atravesando en parte normalmente a los estratos es decir en una direccioacuten de una mayor resistencia a la penetracioacuten

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bull Al trabajar sobre la superficie del banco no seraacute necesario descender la alimentacioacuten eleacutectrica hasta el fondo del tajo

Los mayores inconvenientes del uso de las Dragalinas se pueden resumir en

bull Una peor secuencia de trabajo con materiales de una mayor resistencia que requieren perforacioacuten y voladura aunque esta sea suave

bull Una menor selectividad y una fuerte dilucioacuten en las capas muy estrechas (menor de 2 metros)

bull Trabaja bien cuando el esteacuteril sea blando y el mineral sea duro pero en el caso contrario puede dar lugar a una cierta peacuterdida de calidad del mineral por arrastrar una parte del mineral con el esteacuteril

bull Gran valor de adquisicioacuten por lo que la inversioacuten inicial es mayor que para una excavadora con igual capacidad de cazo

bull El parque de este tipo de maacutequinas en Europa es muy reducido siendo bastante difiacutecil su contrata o alquiler y no existiendo muchos repuestos en zonas proacuteximas para una intercambiabilidad de los conjuntos

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TERRAZAS

Este meacutetodo se basa en una mineriacutea de banqueo con avance unidireccional Se aplica en yacimientos relativamente horizontales de uno o varios niveles mineralizados y con recubrimientos potentes pero que permiten depositar el esteacuteril en el hueco creado transportaacutendolo alrededor de la explotacioacuten

Las profundidades que se alcanzan son importantes existiendo casi exclusivamente una limitacioacuten de tipo econoacutemico en la determinacioacuten de cual es el uacuteltimo nivel mineralizado que se explotaraacute Al igual que sucede con los meacutetodos de descubierta y tal como se ha indicado se efectuacutea un auto rrelleno del hueco creado por lo que desde el punto de vista de larestauracioacuten de los terrenos las posibilidades de actuacioacuten son grandes

Los equipos y sistemas mineros que se utilizan son muy variados desde los totalmente discontinuos con equipos convencionales de carga y transporte hasta los continuos con transporte con cintas y trituracioacuten dentro de las propias explotaciones que poseen un alto grado de electrificacioacuten

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El meacutetodo de terrazas

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CONTORNOEn yacimientos de carboacuten con capas tumbadas de reducida potencia y topografiacutea generalmentedesfavorable se aplican los meacutetodos conocidos bajo la denominacioacuten de mineriacutea de contorno

Consisten en la excavacioacuten del esteacuteril y del mineral en sentido transversal al afloramiento hasta alcanzar el liacutemite econoacutemico dejando un talud de banco uacutenico y progresioacuten longitudinal siguiendo el citado afloramiento

Dado el gran desarrollo de estas explotaciones y la escasa profundidad de los huecos es posible realizar una transferencia de los esteacuteriles para la posterior recuperacioacuten de los terrenos

La maquinaria que se utiliza suele ser del tipo convencional accionada por motores diesel

El relleno de los huecos suele efectuarse una vez que se haya alcanzado una situacioacuten que permita el vertido dentro de la explotacioacuten

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Mineriacutea de contorno

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CANTERASCanteras es el teacutermino geneacuterico que se utiliza para referirse a las explotaciones de rocas industriales ornamentales y de materiales de construccioacuten

Constituyen con mucho el sector maacutes importante en cuanto a nuacutemero ya que desde muy antiguo se han venido explotando para la extraccioacuten y abastecimiento de materias primas con uso final en la construccioacuten y en obras de infraestructura

Antiguamente debido al valor relativamente pequentildeo que teniacutean los materiales extraiacutedos las canteras se situaban muy cercanas a los centros de consumo y poseiacutean unas dimensiones generalmente reducidas

Hoy diacutea la situacioacuten es muy diferente como se veraacute maacutes adelante

En liacuteneas generales el meacutetodo de explotacioacuten aplicado suele ser el de banqueo con uno o varios niveles situaacutendose un gran nuacutemero de canteras a media ladera

Las canteras pueden subdividirse en dos grupos

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bull El primero donde se desea obtener un todo-uno fragmentado apto para alimentar a las plantas de tratamiento y obtener un producto destinado a la construccioacuten en forma de aacuteridos a la fabricacioacuten de cementos a la fabricacioacuten de productos industriales etc En este tipo de explotacioacuten se dan canteras donde la extraccioacuten no es cuidadosa y se dan grandes alturas de banco

bull El segundo dedicado a la explotacioacuten cuidadosa de grandes bloques paralepipeacutedicos que posteriormente se cortan y elaboran Estas explotaciones se caracterizan por el gran nuacutemero de bancos que se abren para arrancar los bloques y la maquinaria especial con la que se obtienenplanos de corte limpios

Explotacioacuten de cantera de aacuteridos

CLASIFICACIOacuteN DE LOS TIPOS DEEXPLOTACIONES DE CANTERAEn liacutenea con lo que se ha comentado en el apartado anterior haciendo una clasificacioacuten muy elemental del conjunto de explotaciones de cantera esta permitiriacutea distinguir Las canteras de aacuteridos (Zahorras rellenos escolleras asfaltos hormigones etc) incluyeacutendose tambieacuten en este grupo a las graveras

Las canteras de roca ornamental (Pizarras Granitos Maacutermoles etc)

Las canteras de rocas y minerales industriales (Cementos ladrilleriacutea ceraacutemica y vidrio etc)

DEFINICIOacuteN DE AacuteRIDOSLas sustancias denominadas ldquoaacuteridos de construccioacutenrdquo pueden definirse como los materiales que cumplen las siguientes condicionesbull Ser materiales mineralesbull De origen natural o artificial

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bull De caraacutecter soacutelidos y ademaacutes inertesbull Dimensionados en las granulometriacuteas y formas adecuadasbull Utilizados mediante su mezcla iacutentima con aglomerantes de activacioacuten hidraacuteulica (cales cementos etc) o con ligantes bituminosos para la fabricacioacuten de1048707 Hormigones1048707 Productos artificiales resistentes1048707 Aglomerados asfaacutelticos1048707 Zahorras para la construccioacuten de bases y subbases granulares bases estabilizadas etc En construccioacuten de obras de infraestructura)1048707 Balastos Sub-balastos y gravillas de las viacuteas de ferrocarril1048707 Escollera como elemento de proteccioacuten frente a la erosioacuten marina fluvial o eoacutelica1048707 Rellenos de diverso tipo1048707 Materias primas para la industria1048707 Cemento y yesos1048707 Arenas para filtros moldes1048707 Cargas para fabricacioacuten de pinturas papel micronizadosetcCLASIFICACIOacuteN EN CUANTO A ORIGEN YNATURALEZASeguacuten su procedencia y proceso de obtencioacuten se establece la siguiente clasificacioacutenbull Aacuteridos naturalesbull Aacuteridos artificialesbull Aacuteridos recicladosbull Aacuteridos ligerosbull Asimilados a aacuteridosI Aacuteridos naturales1048707 Aacuteridos granulares obtenidos baacutesicamente de graveras y donde el material extraiacutedo se usatras haber sufrido un lavado y una clasificacioacuten1048707 Aacuteridos de machaqueo obtenidos a partir de la trituracioacuten molienda y clasificacioacuten de diferentes rocas de cantera o de las granulometriacuteas de rechazo de los aacuteridos granularesII Aacuteridos artificialesConstituidos por subproductos o residuos de procesos industriales como son las escorias sideruacutergicas las cenizas volantes de la combustioacuten del carboacuten esteacuteriles mineros etcIII Aacuteridos recicladosProcedentes de materiales de demolicioacuten y derribo de edificaciones (hormigones ceraacutemicos etc) yo de estructuras de firmes antiguos etcIV Aacuteridos ligerosProductos naturales o artificiales que se usan para la obtencioacuten de piezas o elementos de obra de bajo peso yo aislantes

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V Asimilados a aacuteridosSe distinguiraacuten en este caso1048707 Materiales de preacutestamo utilizables sin modificacioacuten de sus caracteriacutesticas naturales o con pequentildeas modificaciones de adicioacuten de productos estabilizantes o tratamientos mecaacutenicos en la construccioacuten de terraplenes y pedraplenes fundamentalmente1048707 Materiales de escollera natural o artificial constituido por bloques de formas y caracteriacutesticas variables en funcioacuten de las condiciones y especificaciones de la obra

GRAVERAS

Los materiales detriacuteticos como son las arenas y las gravas albergados en los depoacutesitos de valle y terrazas de los riacuteos son objeto de una explotacioacuten intensa debido a la demanda de dichos materiales por el sector de la construccioacuten

Las arenas y los cantos rodados se encuentran poco cohesionados por lo que las labores de arranque se efectuacutean directamente por equipos mecaacutenicos Las explotaciones suelen llevarse a cabo en un solo banco con una profundidad inferior por lo general a los 20 m

Cuando las formaciones se encuentran en niveles altos se utilizan equipos convencionales como son las palas cargadoras de ruedas y los volquetes Sin embargo es frecuente que los materiales se presenten en contacto con el subalveo o los acuiacuteferos infrayacentes empleaacutendose entonces otros equipos mineros como son las dragas las dragalinas o las raspas dando lugar a la posterior formacioacuten de lagunas

GRAVERAS SECASConsisten en excavaciones tridimensionales hasta alcanzar el fondo previsto o lecho del depoacutesito de gravas y arenas Estas explotaciones se localizan en las terrazas altas de los depoacutesitos fluviales y se trabaja siempre por encima del nivel del riacuteo o en su caso del nivel freaacutetico

Seguacuten la profundidad el avance se realiza con un frente uacutenico o escalonado en varios bancos

La maquinaria empleada es tiacutepica de cualquier explotacioacuten a cielo abierto siendo lo habitual las retroexcavadoras o las palas cargadoras sobre ruedas ya que son maacutequinas que presentan la ventaja de una mayor accesibilidad visual de los materiales que se extraen y unas mejores condiciones de trabajo de los equipos mineros

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GRAVERAS CON EXPLOTACIOacuteN BAJOLAacuteMINA DE AGUAEn estas explotaciones el nivel freaacutetico se encuentra muy proacuteximo a la superficie o a una cierta profundidad cuando el paquete productivo es de gran potencia Por ello la extraccioacuten se realiza total o parcialmente bajo el agua

En la mayoriacutea de los casos se lleva un solo banco con una altura igual a la de la profundidad del hueco inundado Solo cuando la parte alta del depoacutesito se encuentra seca la extraccioacuten se hace con un meacutetodo mixto pudiendo emplearse equipos distintos en cada zona Los maacutes comunes son dragalinas cucharas de arrastre y retroexcavadoras

El principal inconveniente estaacute en la falta de visioacuten sobre los materiales que se extraen y consecuentemente las peacuterdidas o la contaminacioacuten de estos materiales por arcillas o limos Este meacutetodo presupone que praacutecticamente todos los terrenos afectados van a ser abandonados como lagunas llegaacutendose a rellenar parcialmente algunas zonas

GRAVERAS CON REBAJAMIENTO DELNIVEL FREAacuteTICOEl meacutetodo se basa en la depresioacuten del nivel freaacutetico mediante

bull Conjunto de pozos de bombeo perimetrales al aacuterea de explotacioacuten

bull Red de zanjas excavadas por debajo del nivel de extraccioacutenbull Pantallas de impermeabilizacioacuten

En cualquier caso requiere disponer y mantener un equipo permanente de bombas para mantener el nivel de agua a la altura deseadaLa cantidad de agua que es preciso bombear puede llegar a ser notable debido a la alta conductividad hidraacuteulica y radios de influencia de varios cientos o miles de metros

MINERIacuteA HIDRAacuteULICA DRAGADO

En mineralizaciones especiales como son las metaacutelicas de oro casiterita etc etc contenidas en aluviones resulta interesante la aplicacioacuten del meacutetodo del dragado inundando previamente la zona de explotacioacuten Este meacutetodo es econoacutemico cuando la propia agua de inundacioacuten se utiliza en el proceso de concentracioacuten como ocurre con la separacioacuten gravimeacutetrica Las dragas ademaacutes del sistema de extraccioacuten que utilicen (cangilones cabezas de corte etc) pueden llegar a incorporar la propia planta de tratamiento sobre la plataforma (cribas

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ciclones jigs etc) con capacidad para tratar grandes voluacutemenes de material y un sistema de evacuacioacuten de esteacuteriles a la zona ya explotada

No obstante hoy diacutea es maacutes frecuente observar que draga y planta son flotantes pero estaacuten separadas entre siacute y conectadas por una tuberiacutea por medio de lacual la draga bombea el material extraiacutedo a la planta

MINERIacuteA CON DRAGAS

INTRODUCCIOacuteN AL CONCEPTO GENERALDE DRAGADOLas dragas son equipos destinados a la excavacioacuten de materiales sueltos o poco consolidados que se encuentran bajo una laacutemina de agua En consecuencia estos equipos trabajan realizando unaexcavacioacuten subacuaacutetica del material Otra caracteriacutestica es que el recubrimiento de agua puedeser natural o provocado por el hombre con el fin de facilitar y hacer posible la utilizacioacuten de talesmaacutequinasCon los avances logrados en los uacuteltimos antildeos en la construccioacuten de estos equipos es posible explotar yacimientos aluvionares realizar los desmontes previos de depoacutesitos donde los materialessuperficiales estaacuten poco consolidados y existe agua en las proximidades etc Otra aplicacioacuten que empieza a tener futuro es la de la mineriacutea marina por medio de la cual se extraen desde aacuteridos hasta recursos de muy alto valor

En el campo del dragado tradicional para la explotacioacuten de yacimientos minerales las condiciones que deben cumplirse para la aplicacioacuten de estos sistemas son

bull Resistencia del mineral en depoacutesitos de tipoplacer los granos de mineral deben ser maacutespesados que el esteacuteril que se presentaraacute enforma de suelo poco consolidado o con unamatriz de gravas y arenas sin casi cohesioacuten

bull Resistencia de los esteacuteriles materialessueltos

bull Forma del depoacutesito aluvionar tabular bancoo playa

bull Inclinacioacuten del yacimiento preferiblementehorizontal con una pendiente maacutexima del 2

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al 6

bull Tamantildeo del depoacutesito con una potencia deintermedia a grande de 8 a 60 m

bull Ley del mineral puede ser muy baja

bull Profundidad muy superficial y pequentildeorecubrimiento

VENTAJAS E INCONVENIENTESAlgunas caracteriacutesticas baacutesicas del empleo de las dragas en mineriacutea son las siguientes

VentajasEquipos de alta productividadbull Costes de operacioacuten bajosbull Requieren poca mano de obrabull Buena recuperacioacuten pero acompantildeada de alta dilucioacutenbull Operacioacuten normalmente continua en la mayoriacutea de los equiposInconvenientesbull Fuertes impactos ambientalesbull Necesidad de agua de 3000 a 4000 Im3 de material explotadobull Campo restringido a materiales poco consolidados o faacutecilmente disgregabas bajo el ataque hidraacuteulico o combinadobull Alta inversioacuten de capital con equipos grandesbull Poca flexibilidad y selectividad

TIPOS DE UNIDADES Y PRAacuteCTICAOPERATIVA CORRESPONDIENTELos diferentes tipos de dragas que actualmente se utilizan tanto en mineriacutea como en obra civil se pueden clasificar en dos grandes grupos

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A Mecaacutenicas1 De cuchara2 De cangilones3 De rodete-succionadora

B Hidraacuteulicas1 Cortadora-succionadora2 De succioacuten en marcha

Draga de cucharaEsta draga estaacute constituida por una excavadora de gran capacidad accionada mecaacutenicamente por medio de cables de forma semejante a sus equipos homoacutenimos que se utilizan en la mineriacutea tradicional a cielo abierto Estos equipos son especialmente idoacuteneos para trabajar con materiales duros y para extraer grandes bloques de ahiacute que frecuentemente se combinen con unidades rompe-rocas para extraer los fragmentos de roca desprendidos

El principio de trabajo es igual al de una excavadora normal donde la cuchara describe en un plano vertical un arco que con la ayuda de los dientes en cuyos extremos se concentran las fuerzas de excavacioacuten con altas cargas puntuales permite arrancar una rebanada de material hasta llenarlo La cuchara una vez cargada se eleva mediante los cables de accionamiento de la pluma y del brazo y con el giro

Draga de cuchara retro

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Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Page 13: Metodos de Explotacion de Minas a Cielo Abierto

Las mayores ventajas de emplear una maacutequina del tipo de la Retroexcavadora son

bull Mejor limpieza del mineral y por consiguiente una menor dilucioacuten o mezcla del mineral con el esteacuteril dado el mayor control y la facilidad de colocacioacuten del cucharoacuten de la maacutequina en el frente del banco asiacute como por el uso de unas especiales cucharas o aditamentos para el arranque la limpieza y la carga

bull Al poder permanecer la Retroexcavadora y el volquete en un nivel superior se puede suprimir o retrasar la ejecucioacuten de la rampa de acceso al uacuteltimo nivel y asiacute poder trabajar en una zona maacutes preparada y con menores problemas de arranque o de presencia de agua

DRAGALINAEs la maquinaria maacutes apropiada para el sistema americano de transferencia y con su desarrollo en capacidad estaacute siendo empleada cada vez maacutes en el fondo de algunas explotaciones de meacutetodo mixto Este sistema es muy adecuado para el arranque y el vertido directo de aquellos materiales de resistencia baja (menos de 40 MPa) Su operacioacuten viene a ser como la de las retro excavadoras pero con unas mayores dimensiones de cuba y de longitud del brazo

Por las ya citadas caracteriacutesticas de los yacimientos en donde se puede y debe aplicar el meacutetodo de corta se descarta en general la utilizacioacuten de este sistema

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excepto para los uacuteltimos metros del fondo de la explotacioacuten En estos casos se tendriacutea que extraer tanto el mineral como el esteacuteril pudieacutendose producir una dilucioacuten del mineral y obviamente un bajo recobro para las capas estrechas debido al gran tamantildeo al poco control y a la forma de maniobrar porlanzamiento del cucharoacuten

EXCAVADORA VOLQUETE (PALA VOLQUETE)Dentro del meacutetodo de explotacioacuten por corta el sistema ciacuteclico de carga diferenciada con pala o excavadora y de transporte con volquetes mineros es el llamado convencional siendo muy praacutectico bien ensayado y probado en todo el mundo Las caracteriacutesticas principales de este sistema son

bull Gran flexibilidad operativa para imprevistos cambios de tajo o del material

bull Rango de distancias econoacutemicas muy elevada

bull Alta fiabilidad y disponibilidad mecaacutenica del sistema

bull Faacutecil contratacioacuten de la maquinaria por su similitud con la utilizada en la Obra Puacuteblica

bull Buena selectividad entre mineral y esteacuteril pudieacutendose separar muy faacutecilmente los diferentes materiales de una explotacioacuten

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DESCUBIERTAS

Estos meacutetodos se aplican en yacimientos tumbados u horizontales con unos recubrimientos de esteacuteril inferiores por lo general a los 50 m Consiste en el avance unidireccional de un moacutedulo con un solo banco desde el que se efectuacutea el arranque del esteacuteril y vertido de eacuteste al hueco de las fases anteriores El mineral es entonces extraiacutedo desde el fondo de la explotacioacuten que coincide con el muro del depoacutesitoDespueacutes de realizar la excavacioacuten del primer moacutedulo o hueco inicial el esteacuteril de los siguientes es vertido en el propio hueco de las fases anteriores de ahiacute que sea por naturaleza el maacutes representativo delos meacutetodos de transferencia

La maquinaria que se utiliza depende del volumen de reservas extraiacutebles siendo en las grandes minas de frecuente aplicacioacuten las dragalinas y en las pequentildeas si no se justifican las fuertes inversiones en maquinaria los equipos convencionales como los tractores de orugas las excavadoras hidraacuteulicas las palas cargadoras

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Descubierta de carboacuten

EL SISTEMA DE DESCUBIERTA AMERICANO DRAGALINAS

El sistema de transferencia que se realiza modernamente con las Dragalinas es aplicable en aquellos yacimientos en los que

bull La potencia de la capa seraacute mayor de 2 metrosbull El esteacuteril seraacute excavable bien directamente o tras una pre voladura suaveLas reservas seraacuten suficientes para respaldar la inversioacuten y la vida de la maacutequinaEs un sistema muy popular en algunos paiacuteses como son EEUU Sudaacutefrica Australia Nueva Zelanda Rusia y Marruecos Cuando alguna de estas caracteriacutesticas deja de cumplirse se comienza a combinar este sistema con el convencional de corta con excavadoras y volquetes

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Las principales ventajas que sobresalen del empleo de las Dragalinas son

bull Una gran simplicidad operativa con miacutenimo personal

bull Un reducido coste de operacioacuten

bull Posibilidad de excavar un banco profundo hasta 23 de la longitud de la pluma (que en muchos casos largamente los 100 metros)

bull Una mejor adaptacioacuten de la dragalina frente a la excavadora en el caso de las capas con ondulaciones ya que la excavadora debe desplazarse sobre la capa en el fondo del hueco o sobre el muro del yacimiento

bull Una mayor flexibilidad de funcionamiento que permitiraacute superar las variaciones no previstas del espesor del recubrimiento prolongar la longitud del frente en cualquier sentido efectuar el desmonte en un plano superior al del apoyo (chop down) e incluso hacer un doble manejo del esteacuteril cuando fuera necesario o conveniente un segundo transporte (rehandling)

bull Una mayor seguridad de trabajo en cuanto a la estabilidad del gran banco de esteacuteril de recubrimiento en que se apoya la maacutequina que si estuviera sobre el mineral

bull Produce un menor dantildeo al mineral dada la situacioacuten de la dragalina en la parte superior del banco de esteacuteril De aquiacute que se obtendraacute un mayor porcentaje de recuperacioacuten del mineral

bull La presioacuten superficial sobre el terreno seraacute bastante menor que la de las excavadoras porla mayor superficie de apoyo o sistema de traslacioacuten

bull Normalmente la incidencia del mantenimiento en el costo por metro cuacutebico es menor que para las excavadoras o las rotopalas lograacutendose una mayor disponibilidad a largo plazo algo mayor que la excavadora y mucho mejor que la Rotopala

La forma de operar de la dragalina resultaraacute maacutes adecuada para realizar el arranque de aquellos lechos o estratos horizontales de dureza alterna ya que al producir el ataque paralela y horizontalmente a la sedimentacioacuten del recubrimiento los dientes penetraraacuten por los puntos maacutes deacutebiles de los estratos

bull La cuchara de la excavadora efectuaraacute el arranque atravesando en parte normalmente a los estratos es decir en una direccioacuten de una mayor resistencia a la penetracioacuten

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bull Al trabajar sobre la superficie del banco no seraacute necesario descender la alimentacioacuten eleacutectrica hasta el fondo del tajo

Los mayores inconvenientes del uso de las Dragalinas se pueden resumir en

bull Una peor secuencia de trabajo con materiales de una mayor resistencia que requieren perforacioacuten y voladura aunque esta sea suave

bull Una menor selectividad y una fuerte dilucioacuten en las capas muy estrechas (menor de 2 metros)

bull Trabaja bien cuando el esteacuteril sea blando y el mineral sea duro pero en el caso contrario puede dar lugar a una cierta peacuterdida de calidad del mineral por arrastrar una parte del mineral con el esteacuteril

bull Gran valor de adquisicioacuten por lo que la inversioacuten inicial es mayor que para una excavadora con igual capacidad de cazo

bull El parque de este tipo de maacutequinas en Europa es muy reducido siendo bastante difiacutecil su contrata o alquiler y no existiendo muchos repuestos en zonas proacuteximas para una intercambiabilidad de los conjuntos

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TERRAZAS

Este meacutetodo se basa en una mineriacutea de banqueo con avance unidireccional Se aplica en yacimientos relativamente horizontales de uno o varios niveles mineralizados y con recubrimientos potentes pero que permiten depositar el esteacuteril en el hueco creado transportaacutendolo alrededor de la explotacioacuten

Las profundidades que se alcanzan son importantes existiendo casi exclusivamente una limitacioacuten de tipo econoacutemico en la determinacioacuten de cual es el uacuteltimo nivel mineralizado que se explotaraacute Al igual que sucede con los meacutetodos de descubierta y tal como se ha indicado se efectuacutea un auto rrelleno del hueco creado por lo que desde el punto de vista de larestauracioacuten de los terrenos las posibilidades de actuacioacuten son grandes

Los equipos y sistemas mineros que se utilizan son muy variados desde los totalmente discontinuos con equipos convencionales de carga y transporte hasta los continuos con transporte con cintas y trituracioacuten dentro de las propias explotaciones que poseen un alto grado de electrificacioacuten

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El meacutetodo de terrazas

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CONTORNOEn yacimientos de carboacuten con capas tumbadas de reducida potencia y topografiacutea generalmentedesfavorable se aplican los meacutetodos conocidos bajo la denominacioacuten de mineriacutea de contorno

Consisten en la excavacioacuten del esteacuteril y del mineral en sentido transversal al afloramiento hasta alcanzar el liacutemite econoacutemico dejando un talud de banco uacutenico y progresioacuten longitudinal siguiendo el citado afloramiento

Dado el gran desarrollo de estas explotaciones y la escasa profundidad de los huecos es posible realizar una transferencia de los esteacuteriles para la posterior recuperacioacuten de los terrenos

La maquinaria que se utiliza suele ser del tipo convencional accionada por motores diesel

El relleno de los huecos suele efectuarse una vez que se haya alcanzado una situacioacuten que permita el vertido dentro de la explotacioacuten

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Mineriacutea de contorno

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CANTERASCanteras es el teacutermino geneacuterico que se utiliza para referirse a las explotaciones de rocas industriales ornamentales y de materiales de construccioacuten

Constituyen con mucho el sector maacutes importante en cuanto a nuacutemero ya que desde muy antiguo se han venido explotando para la extraccioacuten y abastecimiento de materias primas con uso final en la construccioacuten y en obras de infraestructura

Antiguamente debido al valor relativamente pequentildeo que teniacutean los materiales extraiacutedos las canteras se situaban muy cercanas a los centros de consumo y poseiacutean unas dimensiones generalmente reducidas

Hoy diacutea la situacioacuten es muy diferente como se veraacute maacutes adelante

En liacuteneas generales el meacutetodo de explotacioacuten aplicado suele ser el de banqueo con uno o varios niveles situaacutendose un gran nuacutemero de canteras a media ladera

Las canteras pueden subdividirse en dos grupos

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bull El primero donde se desea obtener un todo-uno fragmentado apto para alimentar a las plantas de tratamiento y obtener un producto destinado a la construccioacuten en forma de aacuteridos a la fabricacioacuten de cementos a la fabricacioacuten de productos industriales etc En este tipo de explotacioacuten se dan canteras donde la extraccioacuten no es cuidadosa y se dan grandes alturas de banco

bull El segundo dedicado a la explotacioacuten cuidadosa de grandes bloques paralepipeacutedicos que posteriormente se cortan y elaboran Estas explotaciones se caracterizan por el gran nuacutemero de bancos que se abren para arrancar los bloques y la maquinaria especial con la que se obtienenplanos de corte limpios

Explotacioacuten de cantera de aacuteridos

CLASIFICACIOacuteN DE LOS TIPOS DEEXPLOTACIONES DE CANTERAEn liacutenea con lo que se ha comentado en el apartado anterior haciendo una clasificacioacuten muy elemental del conjunto de explotaciones de cantera esta permitiriacutea distinguir Las canteras de aacuteridos (Zahorras rellenos escolleras asfaltos hormigones etc) incluyeacutendose tambieacuten en este grupo a las graveras

Las canteras de roca ornamental (Pizarras Granitos Maacutermoles etc)

Las canteras de rocas y minerales industriales (Cementos ladrilleriacutea ceraacutemica y vidrio etc)

DEFINICIOacuteN DE AacuteRIDOSLas sustancias denominadas ldquoaacuteridos de construccioacutenrdquo pueden definirse como los materiales que cumplen las siguientes condicionesbull Ser materiales mineralesbull De origen natural o artificial

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bull De caraacutecter soacutelidos y ademaacutes inertesbull Dimensionados en las granulometriacuteas y formas adecuadasbull Utilizados mediante su mezcla iacutentima con aglomerantes de activacioacuten hidraacuteulica (cales cementos etc) o con ligantes bituminosos para la fabricacioacuten de1048707 Hormigones1048707 Productos artificiales resistentes1048707 Aglomerados asfaacutelticos1048707 Zahorras para la construccioacuten de bases y subbases granulares bases estabilizadas etc En construccioacuten de obras de infraestructura)1048707 Balastos Sub-balastos y gravillas de las viacuteas de ferrocarril1048707 Escollera como elemento de proteccioacuten frente a la erosioacuten marina fluvial o eoacutelica1048707 Rellenos de diverso tipo1048707 Materias primas para la industria1048707 Cemento y yesos1048707 Arenas para filtros moldes1048707 Cargas para fabricacioacuten de pinturas papel micronizadosetcCLASIFICACIOacuteN EN CUANTO A ORIGEN YNATURALEZASeguacuten su procedencia y proceso de obtencioacuten se establece la siguiente clasificacioacutenbull Aacuteridos naturalesbull Aacuteridos artificialesbull Aacuteridos recicladosbull Aacuteridos ligerosbull Asimilados a aacuteridosI Aacuteridos naturales1048707 Aacuteridos granulares obtenidos baacutesicamente de graveras y donde el material extraiacutedo se usatras haber sufrido un lavado y una clasificacioacuten1048707 Aacuteridos de machaqueo obtenidos a partir de la trituracioacuten molienda y clasificacioacuten de diferentes rocas de cantera o de las granulometriacuteas de rechazo de los aacuteridos granularesII Aacuteridos artificialesConstituidos por subproductos o residuos de procesos industriales como son las escorias sideruacutergicas las cenizas volantes de la combustioacuten del carboacuten esteacuteriles mineros etcIII Aacuteridos recicladosProcedentes de materiales de demolicioacuten y derribo de edificaciones (hormigones ceraacutemicos etc) yo de estructuras de firmes antiguos etcIV Aacuteridos ligerosProductos naturales o artificiales que se usan para la obtencioacuten de piezas o elementos de obra de bajo peso yo aislantes

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V Asimilados a aacuteridosSe distinguiraacuten en este caso1048707 Materiales de preacutestamo utilizables sin modificacioacuten de sus caracteriacutesticas naturales o con pequentildeas modificaciones de adicioacuten de productos estabilizantes o tratamientos mecaacutenicos en la construccioacuten de terraplenes y pedraplenes fundamentalmente1048707 Materiales de escollera natural o artificial constituido por bloques de formas y caracteriacutesticas variables en funcioacuten de las condiciones y especificaciones de la obra

GRAVERAS

Los materiales detriacuteticos como son las arenas y las gravas albergados en los depoacutesitos de valle y terrazas de los riacuteos son objeto de una explotacioacuten intensa debido a la demanda de dichos materiales por el sector de la construccioacuten

Las arenas y los cantos rodados se encuentran poco cohesionados por lo que las labores de arranque se efectuacutean directamente por equipos mecaacutenicos Las explotaciones suelen llevarse a cabo en un solo banco con una profundidad inferior por lo general a los 20 m

Cuando las formaciones se encuentran en niveles altos se utilizan equipos convencionales como son las palas cargadoras de ruedas y los volquetes Sin embargo es frecuente que los materiales se presenten en contacto con el subalveo o los acuiacuteferos infrayacentes empleaacutendose entonces otros equipos mineros como son las dragas las dragalinas o las raspas dando lugar a la posterior formacioacuten de lagunas

GRAVERAS SECASConsisten en excavaciones tridimensionales hasta alcanzar el fondo previsto o lecho del depoacutesito de gravas y arenas Estas explotaciones se localizan en las terrazas altas de los depoacutesitos fluviales y se trabaja siempre por encima del nivel del riacuteo o en su caso del nivel freaacutetico

Seguacuten la profundidad el avance se realiza con un frente uacutenico o escalonado en varios bancos

La maquinaria empleada es tiacutepica de cualquier explotacioacuten a cielo abierto siendo lo habitual las retroexcavadoras o las palas cargadoras sobre ruedas ya que son maacutequinas que presentan la ventaja de una mayor accesibilidad visual de los materiales que se extraen y unas mejores condiciones de trabajo de los equipos mineros

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GRAVERAS CON EXPLOTACIOacuteN BAJOLAacuteMINA DE AGUAEn estas explotaciones el nivel freaacutetico se encuentra muy proacuteximo a la superficie o a una cierta profundidad cuando el paquete productivo es de gran potencia Por ello la extraccioacuten se realiza total o parcialmente bajo el agua

En la mayoriacutea de los casos se lleva un solo banco con una altura igual a la de la profundidad del hueco inundado Solo cuando la parte alta del depoacutesito se encuentra seca la extraccioacuten se hace con un meacutetodo mixto pudiendo emplearse equipos distintos en cada zona Los maacutes comunes son dragalinas cucharas de arrastre y retroexcavadoras

El principal inconveniente estaacute en la falta de visioacuten sobre los materiales que se extraen y consecuentemente las peacuterdidas o la contaminacioacuten de estos materiales por arcillas o limos Este meacutetodo presupone que praacutecticamente todos los terrenos afectados van a ser abandonados como lagunas llegaacutendose a rellenar parcialmente algunas zonas

GRAVERAS CON REBAJAMIENTO DELNIVEL FREAacuteTICOEl meacutetodo se basa en la depresioacuten del nivel freaacutetico mediante

bull Conjunto de pozos de bombeo perimetrales al aacuterea de explotacioacuten

bull Red de zanjas excavadas por debajo del nivel de extraccioacutenbull Pantallas de impermeabilizacioacuten

En cualquier caso requiere disponer y mantener un equipo permanente de bombas para mantener el nivel de agua a la altura deseadaLa cantidad de agua que es preciso bombear puede llegar a ser notable debido a la alta conductividad hidraacuteulica y radios de influencia de varios cientos o miles de metros

MINERIacuteA HIDRAacuteULICA DRAGADO

En mineralizaciones especiales como son las metaacutelicas de oro casiterita etc etc contenidas en aluviones resulta interesante la aplicacioacuten del meacutetodo del dragado inundando previamente la zona de explotacioacuten Este meacutetodo es econoacutemico cuando la propia agua de inundacioacuten se utiliza en el proceso de concentracioacuten como ocurre con la separacioacuten gravimeacutetrica Las dragas ademaacutes del sistema de extraccioacuten que utilicen (cangilones cabezas de corte etc) pueden llegar a incorporar la propia planta de tratamiento sobre la plataforma (cribas

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ciclones jigs etc) con capacidad para tratar grandes voluacutemenes de material y un sistema de evacuacioacuten de esteacuteriles a la zona ya explotada

No obstante hoy diacutea es maacutes frecuente observar que draga y planta son flotantes pero estaacuten separadas entre siacute y conectadas por una tuberiacutea por medio de lacual la draga bombea el material extraiacutedo a la planta

MINERIacuteA CON DRAGAS

INTRODUCCIOacuteN AL CONCEPTO GENERALDE DRAGADOLas dragas son equipos destinados a la excavacioacuten de materiales sueltos o poco consolidados que se encuentran bajo una laacutemina de agua En consecuencia estos equipos trabajan realizando unaexcavacioacuten subacuaacutetica del material Otra caracteriacutestica es que el recubrimiento de agua puedeser natural o provocado por el hombre con el fin de facilitar y hacer posible la utilizacioacuten de talesmaacutequinasCon los avances logrados en los uacuteltimos antildeos en la construccioacuten de estos equipos es posible explotar yacimientos aluvionares realizar los desmontes previos de depoacutesitos donde los materialessuperficiales estaacuten poco consolidados y existe agua en las proximidades etc Otra aplicacioacuten que empieza a tener futuro es la de la mineriacutea marina por medio de la cual se extraen desde aacuteridos hasta recursos de muy alto valor

En el campo del dragado tradicional para la explotacioacuten de yacimientos minerales las condiciones que deben cumplirse para la aplicacioacuten de estos sistemas son

bull Resistencia del mineral en depoacutesitos de tipoplacer los granos de mineral deben ser maacutespesados que el esteacuteril que se presentaraacute enforma de suelo poco consolidado o con unamatriz de gravas y arenas sin casi cohesioacuten

bull Resistencia de los esteacuteriles materialessueltos

bull Forma del depoacutesito aluvionar tabular bancoo playa

bull Inclinacioacuten del yacimiento preferiblementehorizontal con una pendiente maacutexima del 2

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al 6

bull Tamantildeo del depoacutesito con una potencia deintermedia a grande de 8 a 60 m

bull Ley del mineral puede ser muy baja

bull Profundidad muy superficial y pequentildeorecubrimiento

VENTAJAS E INCONVENIENTESAlgunas caracteriacutesticas baacutesicas del empleo de las dragas en mineriacutea son las siguientes

VentajasEquipos de alta productividadbull Costes de operacioacuten bajosbull Requieren poca mano de obrabull Buena recuperacioacuten pero acompantildeada de alta dilucioacutenbull Operacioacuten normalmente continua en la mayoriacutea de los equiposInconvenientesbull Fuertes impactos ambientalesbull Necesidad de agua de 3000 a 4000 Im3 de material explotadobull Campo restringido a materiales poco consolidados o faacutecilmente disgregabas bajo el ataque hidraacuteulico o combinadobull Alta inversioacuten de capital con equipos grandesbull Poca flexibilidad y selectividad

TIPOS DE UNIDADES Y PRAacuteCTICAOPERATIVA CORRESPONDIENTELos diferentes tipos de dragas que actualmente se utilizan tanto en mineriacutea como en obra civil se pueden clasificar en dos grandes grupos

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A Mecaacutenicas1 De cuchara2 De cangilones3 De rodete-succionadora

B Hidraacuteulicas1 Cortadora-succionadora2 De succioacuten en marcha

Draga de cucharaEsta draga estaacute constituida por una excavadora de gran capacidad accionada mecaacutenicamente por medio de cables de forma semejante a sus equipos homoacutenimos que se utilizan en la mineriacutea tradicional a cielo abierto Estos equipos son especialmente idoacuteneos para trabajar con materiales duros y para extraer grandes bloques de ahiacute que frecuentemente se combinen con unidades rompe-rocas para extraer los fragmentos de roca desprendidos

El principio de trabajo es igual al de una excavadora normal donde la cuchara describe en un plano vertical un arco que con la ayuda de los dientes en cuyos extremos se concentran las fuerzas de excavacioacuten con altas cargas puntuales permite arrancar una rebanada de material hasta llenarlo La cuchara una vez cargada se eleva mediante los cables de accionamiento de la pluma y del brazo y con el giro

Draga de cuchara retro

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Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Page 14: Metodos de Explotacion de Minas a Cielo Abierto

excepto para los uacuteltimos metros del fondo de la explotacioacuten En estos casos se tendriacutea que extraer tanto el mineral como el esteacuteril pudieacutendose producir una dilucioacuten del mineral y obviamente un bajo recobro para las capas estrechas debido al gran tamantildeo al poco control y a la forma de maniobrar porlanzamiento del cucharoacuten

EXCAVADORA VOLQUETE (PALA VOLQUETE)Dentro del meacutetodo de explotacioacuten por corta el sistema ciacuteclico de carga diferenciada con pala o excavadora y de transporte con volquetes mineros es el llamado convencional siendo muy praacutectico bien ensayado y probado en todo el mundo Las caracteriacutesticas principales de este sistema son

bull Gran flexibilidad operativa para imprevistos cambios de tajo o del material

bull Rango de distancias econoacutemicas muy elevada

bull Alta fiabilidad y disponibilidad mecaacutenica del sistema

bull Faacutecil contratacioacuten de la maquinaria por su similitud con la utilizada en la Obra Puacuteblica

bull Buena selectividad entre mineral y esteacuteril pudieacutendose separar muy faacutecilmente los diferentes materiales de una explotacioacuten

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DESCUBIERTAS

Estos meacutetodos se aplican en yacimientos tumbados u horizontales con unos recubrimientos de esteacuteril inferiores por lo general a los 50 m Consiste en el avance unidireccional de un moacutedulo con un solo banco desde el que se efectuacutea el arranque del esteacuteril y vertido de eacuteste al hueco de las fases anteriores El mineral es entonces extraiacutedo desde el fondo de la explotacioacuten que coincide con el muro del depoacutesitoDespueacutes de realizar la excavacioacuten del primer moacutedulo o hueco inicial el esteacuteril de los siguientes es vertido en el propio hueco de las fases anteriores de ahiacute que sea por naturaleza el maacutes representativo delos meacutetodos de transferencia

La maquinaria que se utiliza depende del volumen de reservas extraiacutebles siendo en las grandes minas de frecuente aplicacioacuten las dragalinas y en las pequentildeas si no se justifican las fuertes inversiones en maquinaria los equipos convencionales como los tractores de orugas las excavadoras hidraacuteulicas las palas cargadoras

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Descubierta de carboacuten

EL SISTEMA DE DESCUBIERTA AMERICANO DRAGALINAS

El sistema de transferencia que se realiza modernamente con las Dragalinas es aplicable en aquellos yacimientos en los que

bull La potencia de la capa seraacute mayor de 2 metrosbull El esteacuteril seraacute excavable bien directamente o tras una pre voladura suaveLas reservas seraacuten suficientes para respaldar la inversioacuten y la vida de la maacutequinaEs un sistema muy popular en algunos paiacuteses como son EEUU Sudaacutefrica Australia Nueva Zelanda Rusia y Marruecos Cuando alguna de estas caracteriacutesticas deja de cumplirse se comienza a combinar este sistema con el convencional de corta con excavadoras y volquetes

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Las principales ventajas que sobresalen del empleo de las Dragalinas son

bull Una gran simplicidad operativa con miacutenimo personal

bull Un reducido coste de operacioacuten

bull Posibilidad de excavar un banco profundo hasta 23 de la longitud de la pluma (que en muchos casos largamente los 100 metros)

bull Una mejor adaptacioacuten de la dragalina frente a la excavadora en el caso de las capas con ondulaciones ya que la excavadora debe desplazarse sobre la capa en el fondo del hueco o sobre el muro del yacimiento

bull Una mayor flexibilidad de funcionamiento que permitiraacute superar las variaciones no previstas del espesor del recubrimiento prolongar la longitud del frente en cualquier sentido efectuar el desmonte en un plano superior al del apoyo (chop down) e incluso hacer un doble manejo del esteacuteril cuando fuera necesario o conveniente un segundo transporte (rehandling)

bull Una mayor seguridad de trabajo en cuanto a la estabilidad del gran banco de esteacuteril de recubrimiento en que se apoya la maacutequina que si estuviera sobre el mineral

bull Produce un menor dantildeo al mineral dada la situacioacuten de la dragalina en la parte superior del banco de esteacuteril De aquiacute que se obtendraacute un mayor porcentaje de recuperacioacuten del mineral

bull La presioacuten superficial sobre el terreno seraacute bastante menor que la de las excavadoras porla mayor superficie de apoyo o sistema de traslacioacuten

bull Normalmente la incidencia del mantenimiento en el costo por metro cuacutebico es menor que para las excavadoras o las rotopalas lograacutendose una mayor disponibilidad a largo plazo algo mayor que la excavadora y mucho mejor que la Rotopala

La forma de operar de la dragalina resultaraacute maacutes adecuada para realizar el arranque de aquellos lechos o estratos horizontales de dureza alterna ya que al producir el ataque paralela y horizontalmente a la sedimentacioacuten del recubrimiento los dientes penetraraacuten por los puntos maacutes deacutebiles de los estratos

bull La cuchara de la excavadora efectuaraacute el arranque atravesando en parte normalmente a los estratos es decir en una direccioacuten de una mayor resistencia a la penetracioacuten

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bull Al trabajar sobre la superficie del banco no seraacute necesario descender la alimentacioacuten eleacutectrica hasta el fondo del tajo

Los mayores inconvenientes del uso de las Dragalinas se pueden resumir en

bull Una peor secuencia de trabajo con materiales de una mayor resistencia que requieren perforacioacuten y voladura aunque esta sea suave

bull Una menor selectividad y una fuerte dilucioacuten en las capas muy estrechas (menor de 2 metros)

bull Trabaja bien cuando el esteacuteril sea blando y el mineral sea duro pero en el caso contrario puede dar lugar a una cierta peacuterdida de calidad del mineral por arrastrar una parte del mineral con el esteacuteril

bull Gran valor de adquisicioacuten por lo que la inversioacuten inicial es mayor que para una excavadora con igual capacidad de cazo

bull El parque de este tipo de maacutequinas en Europa es muy reducido siendo bastante difiacutecil su contrata o alquiler y no existiendo muchos repuestos en zonas proacuteximas para una intercambiabilidad de los conjuntos

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TERRAZAS

Este meacutetodo se basa en una mineriacutea de banqueo con avance unidireccional Se aplica en yacimientos relativamente horizontales de uno o varios niveles mineralizados y con recubrimientos potentes pero que permiten depositar el esteacuteril en el hueco creado transportaacutendolo alrededor de la explotacioacuten

Las profundidades que se alcanzan son importantes existiendo casi exclusivamente una limitacioacuten de tipo econoacutemico en la determinacioacuten de cual es el uacuteltimo nivel mineralizado que se explotaraacute Al igual que sucede con los meacutetodos de descubierta y tal como se ha indicado se efectuacutea un auto rrelleno del hueco creado por lo que desde el punto de vista de larestauracioacuten de los terrenos las posibilidades de actuacioacuten son grandes

Los equipos y sistemas mineros que se utilizan son muy variados desde los totalmente discontinuos con equipos convencionales de carga y transporte hasta los continuos con transporte con cintas y trituracioacuten dentro de las propias explotaciones que poseen un alto grado de electrificacioacuten

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El meacutetodo de terrazas

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CONTORNOEn yacimientos de carboacuten con capas tumbadas de reducida potencia y topografiacutea generalmentedesfavorable se aplican los meacutetodos conocidos bajo la denominacioacuten de mineriacutea de contorno

Consisten en la excavacioacuten del esteacuteril y del mineral en sentido transversal al afloramiento hasta alcanzar el liacutemite econoacutemico dejando un talud de banco uacutenico y progresioacuten longitudinal siguiendo el citado afloramiento

Dado el gran desarrollo de estas explotaciones y la escasa profundidad de los huecos es posible realizar una transferencia de los esteacuteriles para la posterior recuperacioacuten de los terrenos

La maquinaria que se utiliza suele ser del tipo convencional accionada por motores diesel

El relleno de los huecos suele efectuarse una vez que se haya alcanzado una situacioacuten que permita el vertido dentro de la explotacioacuten

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Mineriacutea de contorno

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CANTERASCanteras es el teacutermino geneacuterico que se utiliza para referirse a las explotaciones de rocas industriales ornamentales y de materiales de construccioacuten

Constituyen con mucho el sector maacutes importante en cuanto a nuacutemero ya que desde muy antiguo se han venido explotando para la extraccioacuten y abastecimiento de materias primas con uso final en la construccioacuten y en obras de infraestructura

Antiguamente debido al valor relativamente pequentildeo que teniacutean los materiales extraiacutedos las canteras se situaban muy cercanas a los centros de consumo y poseiacutean unas dimensiones generalmente reducidas

Hoy diacutea la situacioacuten es muy diferente como se veraacute maacutes adelante

En liacuteneas generales el meacutetodo de explotacioacuten aplicado suele ser el de banqueo con uno o varios niveles situaacutendose un gran nuacutemero de canteras a media ladera

Las canteras pueden subdividirse en dos grupos

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bull El primero donde se desea obtener un todo-uno fragmentado apto para alimentar a las plantas de tratamiento y obtener un producto destinado a la construccioacuten en forma de aacuteridos a la fabricacioacuten de cementos a la fabricacioacuten de productos industriales etc En este tipo de explotacioacuten se dan canteras donde la extraccioacuten no es cuidadosa y se dan grandes alturas de banco

bull El segundo dedicado a la explotacioacuten cuidadosa de grandes bloques paralepipeacutedicos que posteriormente se cortan y elaboran Estas explotaciones se caracterizan por el gran nuacutemero de bancos que se abren para arrancar los bloques y la maquinaria especial con la que se obtienenplanos de corte limpios

Explotacioacuten de cantera de aacuteridos

CLASIFICACIOacuteN DE LOS TIPOS DEEXPLOTACIONES DE CANTERAEn liacutenea con lo que se ha comentado en el apartado anterior haciendo una clasificacioacuten muy elemental del conjunto de explotaciones de cantera esta permitiriacutea distinguir Las canteras de aacuteridos (Zahorras rellenos escolleras asfaltos hormigones etc) incluyeacutendose tambieacuten en este grupo a las graveras

Las canteras de roca ornamental (Pizarras Granitos Maacutermoles etc)

Las canteras de rocas y minerales industriales (Cementos ladrilleriacutea ceraacutemica y vidrio etc)

DEFINICIOacuteN DE AacuteRIDOSLas sustancias denominadas ldquoaacuteridos de construccioacutenrdquo pueden definirse como los materiales que cumplen las siguientes condicionesbull Ser materiales mineralesbull De origen natural o artificial

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bull De caraacutecter soacutelidos y ademaacutes inertesbull Dimensionados en las granulometriacuteas y formas adecuadasbull Utilizados mediante su mezcla iacutentima con aglomerantes de activacioacuten hidraacuteulica (cales cementos etc) o con ligantes bituminosos para la fabricacioacuten de1048707 Hormigones1048707 Productos artificiales resistentes1048707 Aglomerados asfaacutelticos1048707 Zahorras para la construccioacuten de bases y subbases granulares bases estabilizadas etc En construccioacuten de obras de infraestructura)1048707 Balastos Sub-balastos y gravillas de las viacuteas de ferrocarril1048707 Escollera como elemento de proteccioacuten frente a la erosioacuten marina fluvial o eoacutelica1048707 Rellenos de diverso tipo1048707 Materias primas para la industria1048707 Cemento y yesos1048707 Arenas para filtros moldes1048707 Cargas para fabricacioacuten de pinturas papel micronizadosetcCLASIFICACIOacuteN EN CUANTO A ORIGEN YNATURALEZASeguacuten su procedencia y proceso de obtencioacuten se establece la siguiente clasificacioacutenbull Aacuteridos naturalesbull Aacuteridos artificialesbull Aacuteridos recicladosbull Aacuteridos ligerosbull Asimilados a aacuteridosI Aacuteridos naturales1048707 Aacuteridos granulares obtenidos baacutesicamente de graveras y donde el material extraiacutedo se usatras haber sufrido un lavado y una clasificacioacuten1048707 Aacuteridos de machaqueo obtenidos a partir de la trituracioacuten molienda y clasificacioacuten de diferentes rocas de cantera o de las granulometriacuteas de rechazo de los aacuteridos granularesII Aacuteridos artificialesConstituidos por subproductos o residuos de procesos industriales como son las escorias sideruacutergicas las cenizas volantes de la combustioacuten del carboacuten esteacuteriles mineros etcIII Aacuteridos recicladosProcedentes de materiales de demolicioacuten y derribo de edificaciones (hormigones ceraacutemicos etc) yo de estructuras de firmes antiguos etcIV Aacuteridos ligerosProductos naturales o artificiales que se usan para la obtencioacuten de piezas o elementos de obra de bajo peso yo aislantes

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V Asimilados a aacuteridosSe distinguiraacuten en este caso1048707 Materiales de preacutestamo utilizables sin modificacioacuten de sus caracteriacutesticas naturales o con pequentildeas modificaciones de adicioacuten de productos estabilizantes o tratamientos mecaacutenicos en la construccioacuten de terraplenes y pedraplenes fundamentalmente1048707 Materiales de escollera natural o artificial constituido por bloques de formas y caracteriacutesticas variables en funcioacuten de las condiciones y especificaciones de la obra

GRAVERAS

Los materiales detriacuteticos como son las arenas y las gravas albergados en los depoacutesitos de valle y terrazas de los riacuteos son objeto de una explotacioacuten intensa debido a la demanda de dichos materiales por el sector de la construccioacuten

Las arenas y los cantos rodados se encuentran poco cohesionados por lo que las labores de arranque se efectuacutean directamente por equipos mecaacutenicos Las explotaciones suelen llevarse a cabo en un solo banco con una profundidad inferior por lo general a los 20 m

Cuando las formaciones se encuentran en niveles altos se utilizan equipos convencionales como son las palas cargadoras de ruedas y los volquetes Sin embargo es frecuente que los materiales se presenten en contacto con el subalveo o los acuiacuteferos infrayacentes empleaacutendose entonces otros equipos mineros como son las dragas las dragalinas o las raspas dando lugar a la posterior formacioacuten de lagunas

GRAVERAS SECASConsisten en excavaciones tridimensionales hasta alcanzar el fondo previsto o lecho del depoacutesito de gravas y arenas Estas explotaciones se localizan en las terrazas altas de los depoacutesitos fluviales y se trabaja siempre por encima del nivel del riacuteo o en su caso del nivel freaacutetico

Seguacuten la profundidad el avance se realiza con un frente uacutenico o escalonado en varios bancos

La maquinaria empleada es tiacutepica de cualquier explotacioacuten a cielo abierto siendo lo habitual las retroexcavadoras o las palas cargadoras sobre ruedas ya que son maacutequinas que presentan la ventaja de una mayor accesibilidad visual de los materiales que se extraen y unas mejores condiciones de trabajo de los equipos mineros

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GRAVERAS CON EXPLOTACIOacuteN BAJOLAacuteMINA DE AGUAEn estas explotaciones el nivel freaacutetico se encuentra muy proacuteximo a la superficie o a una cierta profundidad cuando el paquete productivo es de gran potencia Por ello la extraccioacuten se realiza total o parcialmente bajo el agua

En la mayoriacutea de los casos se lleva un solo banco con una altura igual a la de la profundidad del hueco inundado Solo cuando la parte alta del depoacutesito se encuentra seca la extraccioacuten se hace con un meacutetodo mixto pudiendo emplearse equipos distintos en cada zona Los maacutes comunes son dragalinas cucharas de arrastre y retroexcavadoras

El principal inconveniente estaacute en la falta de visioacuten sobre los materiales que se extraen y consecuentemente las peacuterdidas o la contaminacioacuten de estos materiales por arcillas o limos Este meacutetodo presupone que praacutecticamente todos los terrenos afectados van a ser abandonados como lagunas llegaacutendose a rellenar parcialmente algunas zonas

GRAVERAS CON REBAJAMIENTO DELNIVEL FREAacuteTICOEl meacutetodo se basa en la depresioacuten del nivel freaacutetico mediante

bull Conjunto de pozos de bombeo perimetrales al aacuterea de explotacioacuten

bull Red de zanjas excavadas por debajo del nivel de extraccioacutenbull Pantallas de impermeabilizacioacuten

En cualquier caso requiere disponer y mantener un equipo permanente de bombas para mantener el nivel de agua a la altura deseadaLa cantidad de agua que es preciso bombear puede llegar a ser notable debido a la alta conductividad hidraacuteulica y radios de influencia de varios cientos o miles de metros

MINERIacuteA HIDRAacuteULICA DRAGADO

En mineralizaciones especiales como son las metaacutelicas de oro casiterita etc etc contenidas en aluviones resulta interesante la aplicacioacuten del meacutetodo del dragado inundando previamente la zona de explotacioacuten Este meacutetodo es econoacutemico cuando la propia agua de inundacioacuten se utiliza en el proceso de concentracioacuten como ocurre con la separacioacuten gravimeacutetrica Las dragas ademaacutes del sistema de extraccioacuten que utilicen (cangilones cabezas de corte etc) pueden llegar a incorporar la propia planta de tratamiento sobre la plataforma (cribas

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ciclones jigs etc) con capacidad para tratar grandes voluacutemenes de material y un sistema de evacuacioacuten de esteacuteriles a la zona ya explotada

No obstante hoy diacutea es maacutes frecuente observar que draga y planta son flotantes pero estaacuten separadas entre siacute y conectadas por una tuberiacutea por medio de lacual la draga bombea el material extraiacutedo a la planta

MINERIacuteA CON DRAGAS

INTRODUCCIOacuteN AL CONCEPTO GENERALDE DRAGADOLas dragas son equipos destinados a la excavacioacuten de materiales sueltos o poco consolidados que se encuentran bajo una laacutemina de agua En consecuencia estos equipos trabajan realizando unaexcavacioacuten subacuaacutetica del material Otra caracteriacutestica es que el recubrimiento de agua puedeser natural o provocado por el hombre con el fin de facilitar y hacer posible la utilizacioacuten de talesmaacutequinasCon los avances logrados en los uacuteltimos antildeos en la construccioacuten de estos equipos es posible explotar yacimientos aluvionares realizar los desmontes previos de depoacutesitos donde los materialessuperficiales estaacuten poco consolidados y existe agua en las proximidades etc Otra aplicacioacuten que empieza a tener futuro es la de la mineriacutea marina por medio de la cual se extraen desde aacuteridos hasta recursos de muy alto valor

En el campo del dragado tradicional para la explotacioacuten de yacimientos minerales las condiciones que deben cumplirse para la aplicacioacuten de estos sistemas son

bull Resistencia del mineral en depoacutesitos de tipoplacer los granos de mineral deben ser maacutespesados que el esteacuteril que se presentaraacute enforma de suelo poco consolidado o con unamatriz de gravas y arenas sin casi cohesioacuten

bull Resistencia de los esteacuteriles materialessueltos

bull Forma del depoacutesito aluvionar tabular bancoo playa

bull Inclinacioacuten del yacimiento preferiblementehorizontal con una pendiente maacutexima del 2

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al 6

bull Tamantildeo del depoacutesito con una potencia deintermedia a grande de 8 a 60 m

bull Ley del mineral puede ser muy baja

bull Profundidad muy superficial y pequentildeorecubrimiento

VENTAJAS E INCONVENIENTESAlgunas caracteriacutesticas baacutesicas del empleo de las dragas en mineriacutea son las siguientes

VentajasEquipos de alta productividadbull Costes de operacioacuten bajosbull Requieren poca mano de obrabull Buena recuperacioacuten pero acompantildeada de alta dilucioacutenbull Operacioacuten normalmente continua en la mayoriacutea de los equiposInconvenientesbull Fuertes impactos ambientalesbull Necesidad de agua de 3000 a 4000 Im3 de material explotadobull Campo restringido a materiales poco consolidados o faacutecilmente disgregabas bajo el ataque hidraacuteulico o combinadobull Alta inversioacuten de capital con equipos grandesbull Poca flexibilidad y selectividad

TIPOS DE UNIDADES Y PRAacuteCTICAOPERATIVA CORRESPONDIENTELos diferentes tipos de dragas que actualmente se utilizan tanto en mineriacutea como en obra civil se pueden clasificar en dos grandes grupos

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A Mecaacutenicas1 De cuchara2 De cangilones3 De rodete-succionadora

B Hidraacuteulicas1 Cortadora-succionadora2 De succioacuten en marcha

Draga de cucharaEsta draga estaacute constituida por una excavadora de gran capacidad accionada mecaacutenicamente por medio de cables de forma semejante a sus equipos homoacutenimos que se utilizan en la mineriacutea tradicional a cielo abierto Estos equipos son especialmente idoacuteneos para trabajar con materiales duros y para extraer grandes bloques de ahiacute que frecuentemente se combinen con unidades rompe-rocas para extraer los fragmentos de roca desprendidos

El principio de trabajo es igual al de una excavadora normal donde la cuchara describe en un plano vertical un arco que con la ayuda de los dientes en cuyos extremos se concentran las fuerzas de excavacioacuten con altas cargas puntuales permite arrancar una rebanada de material hasta llenarlo La cuchara una vez cargada se eleva mediante los cables de accionamiento de la pluma y del brazo y con el giro

Draga de cuchara retro

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Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Page 15: Metodos de Explotacion de Minas a Cielo Abierto

DESCUBIERTAS

Estos meacutetodos se aplican en yacimientos tumbados u horizontales con unos recubrimientos de esteacuteril inferiores por lo general a los 50 m Consiste en el avance unidireccional de un moacutedulo con un solo banco desde el que se efectuacutea el arranque del esteacuteril y vertido de eacuteste al hueco de las fases anteriores El mineral es entonces extraiacutedo desde el fondo de la explotacioacuten que coincide con el muro del depoacutesitoDespueacutes de realizar la excavacioacuten del primer moacutedulo o hueco inicial el esteacuteril de los siguientes es vertido en el propio hueco de las fases anteriores de ahiacute que sea por naturaleza el maacutes representativo delos meacutetodos de transferencia

La maquinaria que se utiliza depende del volumen de reservas extraiacutebles siendo en las grandes minas de frecuente aplicacioacuten las dragalinas y en las pequentildeas si no se justifican las fuertes inversiones en maquinaria los equipos convencionales como los tractores de orugas las excavadoras hidraacuteulicas las palas cargadoras

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Descubierta de carboacuten

EL SISTEMA DE DESCUBIERTA AMERICANO DRAGALINAS

El sistema de transferencia que se realiza modernamente con las Dragalinas es aplicable en aquellos yacimientos en los que

bull La potencia de la capa seraacute mayor de 2 metrosbull El esteacuteril seraacute excavable bien directamente o tras una pre voladura suaveLas reservas seraacuten suficientes para respaldar la inversioacuten y la vida de la maacutequinaEs un sistema muy popular en algunos paiacuteses como son EEUU Sudaacutefrica Australia Nueva Zelanda Rusia y Marruecos Cuando alguna de estas caracteriacutesticas deja de cumplirse se comienza a combinar este sistema con el convencional de corta con excavadoras y volquetes

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Las principales ventajas que sobresalen del empleo de las Dragalinas son

bull Una gran simplicidad operativa con miacutenimo personal

bull Un reducido coste de operacioacuten

bull Posibilidad de excavar un banco profundo hasta 23 de la longitud de la pluma (que en muchos casos largamente los 100 metros)

bull Una mejor adaptacioacuten de la dragalina frente a la excavadora en el caso de las capas con ondulaciones ya que la excavadora debe desplazarse sobre la capa en el fondo del hueco o sobre el muro del yacimiento

bull Una mayor flexibilidad de funcionamiento que permitiraacute superar las variaciones no previstas del espesor del recubrimiento prolongar la longitud del frente en cualquier sentido efectuar el desmonte en un plano superior al del apoyo (chop down) e incluso hacer un doble manejo del esteacuteril cuando fuera necesario o conveniente un segundo transporte (rehandling)

bull Una mayor seguridad de trabajo en cuanto a la estabilidad del gran banco de esteacuteril de recubrimiento en que se apoya la maacutequina que si estuviera sobre el mineral

bull Produce un menor dantildeo al mineral dada la situacioacuten de la dragalina en la parte superior del banco de esteacuteril De aquiacute que se obtendraacute un mayor porcentaje de recuperacioacuten del mineral

bull La presioacuten superficial sobre el terreno seraacute bastante menor que la de las excavadoras porla mayor superficie de apoyo o sistema de traslacioacuten

bull Normalmente la incidencia del mantenimiento en el costo por metro cuacutebico es menor que para las excavadoras o las rotopalas lograacutendose una mayor disponibilidad a largo plazo algo mayor que la excavadora y mucho mejor que la Rotopala

La forma de operar de la dragalina resultaraacute maacutes adecuada para realizar el arranque de aquellos lechos o estratos horizontales de dureza alterna ya que al producir el ataque paralela y horizontalmente a la sedimentacioacuten del recubrimiento los dientes penetraraacuten por los puntos maacutes deacutebiles de los estratos

bull La cuchara de la excavadora efectuaraacute el arranque atravesando en parte normalmente a los estratos es decir en una direccioacuten de una mayor resistencia a la penetracioacuten

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bull Al trabajar sobre la superficie del banco no seraacute necesario descender la alimentacioacuten eleacutectrica hasta el fondo del tajo

Los mayores inconvenientes del uso de las Dragalinas se pueden resumir en

bull Una peor secuencia de trabajo con materiales de una mayor resistencia que requieren perforacioacuten y voladura aunque esta sea suave

bull Una menor selectividad y una fuerte dilucioacuten en las capas muy estrechas (menor de 2 metros)

bull Trabaja bien cuando el esteacuteril sea blando y el mineral sea duro pero en el caso contrario puede dar lugar a una cierta peacuterdida de calidad del mineral por arrastrar una parte del mineral con el esteacuteril

bull Gran valor de adquisicioacuten por lo que la inversioacuten inicial es mayor que para una excavadora con igual capacidad de cazo

bull El parque de este tipo de maacutequinas en Europa es muy reducido siendo bastante difiacutecil su contrata o alquiler y no existiendo muchos repuestos en zonas proacuteximas para una intercambiabilidad de los conjuntos

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TERRAZAS

Este meacutetodo se basa en una mineriacutea de banqueo con avance unidireccional Se aplica en yacimientos relativamente horizontales de uno o varios niveles mineralizados y con recubrimientos potentes pero que permiten depositar el esteacuteril en el hueco creado transportaacutendolo alrededor de la explotacioacuten

Las profundidades que se alcanzan son importantes existiendo casi exclusivamente una limitacioacuten de tipo econoacutemico en la determinacioacuten de cual es el uacuteltimo nivel mineralizado que se explotaraacute Al igual que sucede con los meacutetodos de descubierta y tal como se ha indicado se efectuacutea un auto rrelleno del hueco creado por lo que desde el punto de vista de larestauracioacuten de los terrenos las posibilidades de actuacioacuten son grandes

Los equipos y sistemas mineros que se utilizan son muy variados desde los totalmente discontinuos con equipos convencionales de carga y transporte hasta los continuos con transporte con cintas y trituracioacuten dentro de las propias explotaciones que poseen un alto grado de electrificacioacuten

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El meacutetodo de terrazas

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CONTORNOEn yacimientos de carboacuten con capas tumbadas de reducida potencia y topografiacutea generalmentedesfavorable se aplican los meacutetodos conocidos bajo la denominacioacuten de mineriacutea de contorno

Consisten en la excavacioacuten del esteacuteril y del mineral en sentido transversal al afloramiento hasta alcanzar el liacutemite econoacutemico dejando un talud de banco uacutenico y progresioacuten longitudinal siguiendo el citado afloramiento

Dado el gran desarrollo de estas explotaciones y la escasa profundidad de los huecos es posible realizar una transferencia de los esteacuteriles para la posterior recuperacioacuten de los terrenos

La maquinaria que se utiliza suele ser del tipo convencional accionada por motores diesel

El relleno de los huecos suele efectuarse una vez que se haya alcanzado una situacioacuten que permita el vertido dentro de la explotacioacuten

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Mineriacutea de contorno

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CANTERASCanteras es el teacutermino geneacuterico que se utiliza para referirse a las explotaciones de rocas industriales ornamentales y de materiales de construccioacuten

Constituyen con mucho el sector maacutes importante en cuanto a nuacutemero ya que desde muy antiguo se han venido explotando para la extraccioacuten y abastecimiento de materias primas con uso final en la construccioacuten y en obras de infraestructura

Antiguamente debido al valor relativamente pequentildeo que teniacutean los materiales extraiacutedos las canteras se situaban muy cercanas a los centros de consumo y poseiacutean unas dimensiones generalmente reducidas

Hoy diacutea la situacioacuten es muy diferente como se veraacute maacutes adelante

En liacuteneas generales el meacutetodo de explotacioacuten aplicado suele ser el de banqueo con uno o varios niveles situaacutendose un gran nuacutemero de canteras a media ladera

Las canteras pueden subdividirse en dos grupos

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bull El primero donde se desea obtener un todo-uno fragmentado apto para alimentar a las plantas de tratamiento y obtener un producto destinado a la construccioacuten en forma de aacuteridos a la fabricacioacuten de cementos a la fabricacioacuten de productos industriales etc En este tipo de explotacioacuten se dan canteras donde la extraccioacuten no es cuidadosa y se dan grandes alturas de banco

bull El segundo dedicado a la explotacioacuten cuidadosa de grandes bloques paralepipeacutedicos que posteriormente se cortan y elaboran Estas explotaciones se caracterizan por el gran nuacutemero de bancos que se abren para arrancar los bloques y la maquinaria especial con la que se obtienenplanos de corte limpios

Explotacioacuten de cantera de aacuteridos

CLASIFICACIOacuteN DE LOS TIPOS DEEXPLOTACIONES DE CANTERAEn liacutenea con lo que se ha comentado en el apartado anterior haciendo una clasificacioacuten muy elemental del conjunto de explotaciones de cantera esta permitiriacutea distinguir Las canteras de aacuteridos (Zahorras rellenos escolleras asfaltos hormigones etc) incluyeacutendose tambieacuten en este grupo a las graveras

Las canteras de roca ornamental (Pizarras Granitos Maacutermoles etc)

Las canteras de rocas y minerales industriales (Cementos ladrilleriacutea ceraacutemica y vidrio etc)

DEFINICIOacuteN DE AacuteRIDOSLas sustancias denominadas ldquoaacuteridos de construccioacutenrdquo pueden definirse como los materiales que cumplen las siguientes condicionesbull Ser materiales mineralesbull De origen natural o artificial

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bull De caraacutecter soacutelidos y ademaacutes inertesbull Dimensionados en las granulometriacuteas y formas adecuadasbull Utilizados mediante su mezcla iacutentima con aglomerantes de activacioacuten hidraacuteulica (cales cementos etc) o con ligantes bituminosos para la fabricacioacuten de1048707 Hormigones1048707 Productos artificiales resistentes1048707 Aglomerados asfaacutelticos1048707 Zahorras para la construccioacuten de bases y subbases granulares bases estabilizadas etc En construccioacuten de obras de infraestructura)1048707 Balastos Sub-balastos y gravillas de las viacuteas de ferrocarril1048707 Escollera como elemento de proteccioacuten frente a la erosioacuten marina fluvial o eoacutelica1048707 Rellenos de diverso tipo1048707 Materias primas para la industria1048707 Cemento y yesos1048707 Arenas para filtros moldes1048707 Cargas para fabricacioacuten de pinturas papel micronizadosetcCLASIFICACIOacuteN EN CUANTO A ORIGEN YNATURALEZASeguacuten su procedencia y proceso de obtencioacuten se establece la siguiente clasificacioacutenbull Aacuteridos naturalesbull Aacuteridos artificialesbull Aacuteridos recicladosbull Aacuteridos ligerosbull Asimilados a aacuteridosI Aacuteridos naturales1048707 Aacuteridos granulares obtenidos baacutesicamente de graveras y donde el material extraiacutedo se usatras haber sufrido un lavado y una clasificacioacuten1048707 Aacuteridos de machaqueo obtenidos a partir de la trituracioacuten molienda y clasificacioacuten de diferentes rocas de cantera o de las granulometriacuteas de rechazo de los aacuteridos granularesII Aacuteridos artificialesConstituidos por subproductos o residuos de procesos industriales como son las escorias sideruacutergicas las cenizas volantes de la combustioacuten del carboacuten esteacuteriles mineros etcIII Aacuteridos recicladosProcedentes de materiales de demolicioacuten y derribo de edificaciones (hormigones ceraacutemicos etc) yo de estructuras de firmes antiguos etcIV Aacuteridos ligerosProductos naturales o artificiales que se usan para la obtencioacuten de piezas o elementos de obra de bajo peso yo aislantes

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V Asimilados a aacuteridosSe distinguiraacuten en este caso1048707 Materiales de preacutestamo utilizables sin modificacioacuten de sus caracteriacutesticas naturales o con pequentildeas modificaciones de adicioacuten de productos estabilizantes o tratamientos mecaacutenicos en la construccioacuten de terraplenes y pedraplenes fundamentalmente1048707 Materiales de escollera natural o artificial constituido por bloques de formas y caracteriacutesticas variables en funcioacuten de las condiciones y especificaciones de la obra

GRAVERAS

Los materiales detriacuteticos como son las arenas y las gravas albergados en los depoacutesitos de valle y terrazas de los riacuteos son objeto de una explotacioacuten intensa debido a la demanda de dichos materiales por el sector de la construccioacuten

Las arenas y los cantos rodados se encuentran poco cohesionados por lo que las labores de arranque se efectuacutean directamente por equipos mecaacutenicos Las explotaciones suelen llevarse a cabo en un solo banco con una profundidad inferior por lo general a los 20 m

Cuando las formaciones se encuentran en niveles altos se utilizan equipos convencionales como son las palas cargadoras de ruedas y los volquetes Sin embargo es frecuente que los materiales se presenten en contacto con el subalveo o los acuiacuteferos infrayacentes empleaacutendose entonces otros equipos mineros como son las dragas las dragalinas o las raspas dando lugar a la posterior formacioacuten de lagunas

GRAVERAS SECASConsisten en excavaciones tridimensionales hasta alcanzar el fondo previsto o lecho del depoacutesito de gravas y arenas Estas explotaciones se localizan en las terrazas altas de los depoacutesitos fluviales y se trabaja siempre por encima del nivel del riacuteo o en su caso del nivel freaacutetico

Seguacuten la profundidad el avance se realiza con un frente uacutenico o escalonado en varios bancos

La maquinaria empleada es tiacutepica de cualquier explotacioacuten a cielo abierto siendo lo habitual las retroexcavadoras o las palas cargadoras sobre ruedas ya que son maacutequinas que presentan la ventaja de una mayor accesibilidad visual de los materiales que se extraen y unas mejores condiciones de trabajo de los equipos mineros

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GRAVERAS CON EXPLOTACIOacuteN BAJOLAacuteMINA DE AGUAEn estas explotaciones el nivel freaacutetico se encuentra muy proacuteximo a la superficie o a una cierta profundidad cuando el paquete productivo es de gran potencia Por ello la extraccioacuten se realiza total o parcialmente bajo el agua

En la mayoriacutea de los casos se lleva un solo banco con una altura igual a la de la profundidad del hueco inundado Solo cuando la parte alta del depoacutesito se encuentra seca la extraccioacuten se hace con un meacutetodo mixto pudiendo emplearse equipos distintos en cada zona Los maacutes comunes son dragalinas cucharas de arrastre y retroexcavadoras

El principal inconveniente estaacute en la falta de visioacuten sobre los materiales que se extraen y consecuentemente las peacuterdidas o la contaminacioacuten de estos materiales por arcillas o limos Este meacutetodo presupone que praacutecticamente todos los terrenos afectados van a ser abandonados como lagunas llegaacutendose a rellenar parcialmente algunas zonas

GRAVERAS CON REBAJAMIENTO DELNIVEL FREAacuteTICOEl meacutetodo se basa en la depresioacuten del nivel freaacutetico mediante

bull Conjunto de pozos de bombeo perimetrales al aacuterea de explotacioacuten

bull Red de zanjas excavadas por debajo del nivel de extraccioacutenbull Pantallas de impermeabilizacioacuten

En cualquier caso requiere disponer y mantener un equipo permanente de bombas para mantener el nivel de agua a la altura deseadaLa cantidad de agua que es preciso bombear puede llegar a ser notable debido a la alta conductividad hidraacuteulica y radios de influencia de varios cientos o miles de metros

MINERIacuteA HIDRAacuteULICA DRAGADO

En mineralizaciones especiales como son las metaacutelicas de oro casiterita etc etc contenidas en aluviones resulta interesante la aplicacioacuten del meacutetodo del dragado inundando previamente la zona de explotacioacuten Este meacutetodo es econoacutemico cuando la propia agua de inundacioacuten se utiliza en el proceso de concentracioacuten como ocurre con la separacioacuten gravimeacutetrica Las dragas ademaacutes del sistema de extraccioacuten que utilicen (cangilones cabezas de corte etc) pueden llegar a incorporar la propia planta de tratamiento sobre la plataforma (cribas

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ciclones jigs etc) con capacidad para tratar grandes voluacutemenes de material y un sistema de evacuacioacuten de esteacuteriles a la zona ya explotada

No obstante hoy diacutea es maacutes frecuente observar que draga y planta son flotantes pero estaacuten separadas entre siacute y conectadas por una tuberiacutea por medio de lacual la draga bombea el material extraiacutedo a la planta

MINERIacuteA CON DRAGAS

INTRODUCCIOacuteN AL CONCEPTO GENERALDE DRAGADOLas dragas son equipos destinados a la excavacioacuten de materiales sueltos o poco consolidados que se encuentran bajo una laacutemina de agua En consecuencia estos equipos trabajan realizando unaexcavacioacuten subacuaacutetica del material Otra caracteriacutestica es que el recubrimiento de agua puedeser natural o provocado por el hombre con el fin de facilitar y hacer posible la utilizacioacuten de talesmaacutequinasCon los avances logrados en los uacuteltimos antildeos en la construccioacuten de estos equipos es posible explotar yacimientos aluvionares realizar los desmontes previos de depoacutesitos donde los materialessuperficiales estaacuten poco consolidados y existe agua en las proximidades etc Otra aplicacioacuten que empieza a tener futuro es la de la mineriacutea marina por medio de la cual se extraen desde aacuteridos hasta recursos de muy alto valor

En el campo del dragado tradicional para la explotacioacuten de yacimientos minerales las condiciones que deben cumplirse para la aplicacioacuten de estos sistemas son

bull Resistencia del mineral en depoacutesitos de tipoplacer los granos de mineral deben ser maacutespesados que el esteacuteril que se presentaraacute enforma de suelo poco consolidado o con unamatriz de gravas y arenas sin casi cohesioacuten

bull Resistencia de los esteacuteriles materialessueltos

bull Forma del depoacutesito aluvionar tabular bancoo playa

bull Inclinacioacuten del yacimiento preferiblementehorizontal con una pendiente maacutexima del 2

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al 6

bull Tamantildeo del depoacutesito con una potencia deintermedia a grande de 8 a 60 m

bull Ley del mineral puede ser muy baja

bull Profundidad muy superficial y pequentildeorecubrimiento

VENTAJAS E INCONVENIENTESAlgunas caracteriacutesticas baacutesicas del empleo de las dragas en mineriacutea son las siguientes

VentajasEquipos de alta productividadbull Costes de operacioacuten bajosbull Requieren poca mano de obrabull Buena recuperacioacuten pero acompantildeada de alta dilucioacutenbull Operacioacuten normalmente continua en la mayoriacutea de los equiposInconvenientesbull Fuertes impactos ambientalesbull Necesidad de agua de 3000 a 4000 Im3 de material explotadobull Campo restringido a materiales poco consolidados o faacutecilmente disgregabas bajo el ataque hidraacuteulico o combinadobull Alta inversioacuten de capital con equipos grandesbull Poca flexibilidad y selectividad

TIPOS DE UNIDADES Y PRAacuteCTICAOPERATIVA CORRESPONDIENTELos diferentes tipos de dragas que actualmente se utilizan tanto en mineriacutea como en obra civil se pueden clasificar en dos grandes grupos

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A Mecaacutenicas1 De cuchara2 De cangilones3 De rodete-succionadora

B Hidraacuteulicas1 Cortadora-succionadora2 De succioacuten en marcha

Draga de cucharaEsta draga estaacute constituida por una excavadora de gran capacidad accionada mecaacutenicamente por medio de cables de forma semejante a sus equipos homoacutenimos que se utilizan en la mineriacutea tradicional a cielo abierto Estos equipos son especialmente idoacuteneos para trabajar con materiales duros y para extraer grandes bloques de ahiacute que frecuentemente se combinen con unidades rompe-rocas para extraer los fragmentos de roca desprendidos

El principio de trabajo es igual al de una excavadora normal donde la cuchara describe en un plano vertical un arco que con la ayuda de los dientes en cuyos extremos se concentran las fuerzas de excavacioacuten con altas cargas puntuales permite arrancar una rebanada de material hasta llenarlo La cuchara una vez cargada se eleva mediante los cables de accionamiento de la pluma y del brazo y con el giro

Draga de cuchara retro

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Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Page 16: Metodos de Explotacion de Minas a Cielo Abierto

Descubierta de carboacuten

EL SISTEMA DE DESCUBIERTA AMERICANO DRAGALINAS

El sistema de transferencia que se realiza modernamente con las Dragalinas es aplicable en aquellos yacimientos en los que

bull La potencia de la capa seraacute mayor de 2 metrosbull El esteacuteril seraacute excavable bien directamente o tras una pre voladura suaveLas reservas seraacuten suficientes para respaldar la inversioacuten y la vida de la maacutequinaEs un sistema muy popular en algunos paiacuteses como son EEUU Sudaacutefrica Australia Nueva Zelanda Rusia y Marruecos Cuando alguna de estas caracteriacutesticas deja de cumplirse se comienza a combinar este sistema con el convencional de corta con excavadoras y volquetes

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Las principales ventajas que sobresalen del empleo de las Dragalinas son

bull Una gran simplicidad operativa con miacutenimo personal

bull Un reducido coste de operacioacuten

bull Posibilidad de excavar un banco profundo hasta 23 de la longitud de la pluma (que en muchos casos largamente los 100 metros)

bull Una mejor adaptacioacuten de la dragalina frente a la excavadora en el caso de las capas con ondulaciones ya que la excavadora debe desplazarse sobre la capa en el fondo del hueco o sobre el muro del yacimiento

bull Una mayor flexibilidad de funcionamiento que permitiraacute superar las variaciones no previstas del espesor del recubrimiento prolongar la longitud del frente en cualquier sentido efectuar el desmonte en un plano superior al del apoyo (chop down) e incluso hacer un doble manejo del esteacuteril cuando fuera necesario o conveniente un segundo transporte (rehandling)

bull Una mayor seguridad de trabajo en cuanto a la estabilidad del gran banco de esteacuteril de recubrimiento en que se apoya la maacutequina que si estuviera sobre el mineral

bull Produce un menor dantildeo al mineral dada la situacioacuten de la dragalina en la parte superior del banco de esteacuteril De aquiacute que se obtendraacute un mayor porcentaje de recuperacioacuten del mineral

bull La presioacuten superficial sobre el terreno seraacute bastante menor que la de las excavadoras porla mayor superficie de apoyo o sistema de traslacioacuten

bull Normalmente la incidencia del mantenimiento en el costo por metro cuacutebico es menor que para las excavadoras o las rotopalas lograacutendose una mayor disponibilidad a largo plazo algo mayor que la excavadora y mucho mejor que la Rotopala

La forma de operar de la dragalina resultaraacute maacutes adecuada para realizar el arranque de aquellos lechos o estratos horizontales de dureza alterna ya que al producir el ataque paralela y horizontalmente a la sedimentacioacuten del recubrimiento los dientes penetraraacuten por los puntos maacutes deacutebiles de los estratos

bull La cuchara de la excavadora efectuaraacute el arranque atravesando en parte normalmente a los estratos es decir en una direccioacuten de una mayor resistencia a la penetracioacuten

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bull Al trabajar sobre la superficie del banco no seraacute necesario descender la alimentacioacuten eleacutectrica hasta el fondo del tajo

Los mayores inconvenientes del uso de las Dragalinas se pueden resumir en

bull Una peor secuencia de trabajo con materiales de una mayor resistencia que requieren perforacioacuten y voladura aunque esta sea suave

bull Una menor selectividad y una fuerte dilucioacuten en las capas muy estrechas (menor de 2 metros)

bull Trabaja bien cuando el esteacuteril sea blando y el mineral sea duro pero en el caso contrario puede dar lugar a una cierta peacuterdida de calidad del mineral por arrastrar una parte del mineral con el esteacuteril

bull Gran valor de adquisicioacuten por lo que la inversioacuten inicial es mayor que para una excavadora con igual capacidad de cazo

bull El parque de este tipo de maacutequinas en Europa es muy reducido siendo bastante difiacutecil su contrata o alquiler y no existiendo muchos repuestos en zonas proacuteximas para una intercambiabilidad de los conjuntos

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TERRAZAS

Este meacutetodo se basa en una mineriacutea de banqueo con avance unidireccional Se aplica en yacimientos relativamente horizontales de uno o varios niveles mineralizados y con recubrimientos potentes pero que permiten depositar el esteacuteril en el hueco creado transportaacutendolo alrededor de la explotacioacuten

Las profundidades que se alcanzan son importantes existiendo casi exclusivamente una limitacioacuten de tipo econoacutemico en la determinacioacuten de cual es el uacuteltimo nivel mineralizado que se explotaraacute Al igual que sucede con los meacutetodos de descubierta y tal como se ha indicado se efectuacutea un auto rrelleno del hueco creado por lo que desde el punto de vista de larestauracioacuten de los terrenos las posibilidades de actuacioacuten son grandes

Los equipos y sistemas mineros que se utilizan son muy variados desde los totalmente discontinuos con equipos convencionales de carga y transporte hasta los continuos con transporte con cintas y trituracioacuten dentro de las propias explotaciones que poseen un alto grado de electrificacioacuten

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El meacutetodo de terrazas

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CONTORNOEn yacimientos de carboacuten con capas tumbadas de reducida potencia y topografiacutea generalmentedesfavorable se aplican los meacutetodos conocidos bajo la denominacioacuten de mineriacutea de contorno

Consisten en la excavacioacuten del esteacuteril y del mineral en sentido transversal al afloramiento hasta alcanzar el liacutemite econoacutemico dejando un talud de banco uacutenico y progresioacuten longitudinal siguiendo el citado afloramiento

Dado el gran desarrollo de estas explotaciones y la escasa profundidad de los huecos es posible realizar una transferencia de los esteacuteriles para la posterior recuperacioacuten de los terrenos

La maquinaria que se utiliza suele ser del tipo convencional accionada por motores diesel

El relleno de los huecos suele efectuarse una vez que se haya alcanzado una situacioacuten que permita el vertido dentro de la explotacioacuten

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Mineriacutea de contorno

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CANTERASCanteras es el teacutermino geneacuterico que se utiliza para referirse a las explotaciones de rocas industriales ornamentales y de materiales de construccioacuten

Constituyen con mucho el sector maacutes importante en cuanto a nuacutemero ya que desde muy antiguo se han venido explotando para la extraccioacuten y abastecimiento de materias primas con uso final en la construccioacuten y en obras de infraestructura

Antiguamente debido al valor relativamente pequentildeo que teniacutean los materiales extraiacutedos las canteras se situaban muy cercanas a los centros de consumo y poseiacutean unas dimensiones generalmente reducidas

Hoy diacutea la situacioacuten es muy diferente como se veraacute maacutes adelante

En liacuteneas generales el meacutetodo de explotacioacuten aplicado suele ser el de banqueo con uno o varios niveles situaacutendose un gran nuacutemero de canteras a media ladera

Las canteras pueden subdividirse en dos grupos

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bull El primero donde se desea obtener un todo-uno fragmentado apto para alimentar a las plantas de tratamiento y obtener un producto destinado a la construccioacuten en forma de aacuteridos a la fabricacioacuten de cementos a la fabricacioacuten de productos industriales etc En este tipo de explotacioacuten se dan canteras donde la extraccioacuten no es cuidadosa y se dan grandes alturas de banco

bull El segundo dedicado a la explotacioacuten cuidadosa de grandes bloques paralepipeacutedicos que posteriormente se cortan y elaboran Estas explotaciones se caracterizan por el gran nuacutemero de bancos que se abren para arrancar los bloques y la maquinaria especial con la que se obtienenplanos de corte limpios

Explotacioacuten de cantera de aacuteridos

CLASIFICACIOacuteN DE LOS TIPOS DEEXPLOTACIONES DE CANTERAEn liacutenea con lo que se ha comentado en el apartado anterior haciendo una clasificacioacuten muy elemental del conjunto de explotaciones de cantera esta permitiriacutea distinguir Las canteras de aacuteridos (Zahorras rellenos escolleras asfaltos hormigones etc) incluyeacutendose tambieacuten en este grupo a las graveras

Las canteras de roca ornamental (Pizarras Granitos Maacutermoles etc)

Las canteras de rocas y minerales industriales (Cementos ladrilleriacutea ceraacutemica y vidrio etc)

DEFINICIOacuteN DE AacuteRIDOSLas sustancias denominadas ldquoaacuteridos de construccioacutenrdquo pueden definirse como los materiales que cumplen las siguientes condicionesbull Ser materiales mineralesbull De origen natural o artificial

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bull De caraacutecter soacutelidos y ademaacutes inertesbull Dimensionados en las granulometriacuteas y formas adecuadasbull Utilizados mediante su mezcla iacutentima con aglomerantes de activacioacuten hidraacuteulica (cales cementos etc) o con ligantes bituminosos para la fabricacioacuten de1048707 Hormigones1048707 Productos artificiales resistentes1048707 Aglomerados asfaacutelticos1048707 Zahorras para la construccioacuten de bases y subbases granulares bases estabilizadas etc En construccioacuten de obras de infraestructura)1048707 Balastos Sub-balastos y gravillas de las viacuteas de ferrocarril1048707 Escollera como elemento de proteccioacuten frente a la erosioacuten marina fluvial o eoacutelica1048707 Rellenos de diverso tipo1048707 Materias primas para la industria1048707 Cemento y yesos1048707 Arenas para filtros moldes1048707 Cargas para fabricacioacuten de pinturas papel micronizadosetcCLASIFICACIOacuteN EN CUANTO A ORIGEN YNATURALEZASeguacuten su procedencia y proceso de obtencioacuten se establece la siguiente clasificacioacutenbull Aacuteridos naturalesbull Aacuteridos artificialesbull Aacuteridos recicladosbull Aacuteridos ligerosbull Asimilados a aacuteridosI Aacuteridos naturales1048707 Aacuteridos granulares obtenidos baacutesicamente de graveras y donde el material extraiacutedo se usatras haber sufrido un lavado y una clasificacioacuten1048707 Aacuteridos de machaqueo obtenidos a partir de la trituracioacuten molienda y clasificacioacuten de diferentes rocas de cantera o de las granulometriacuteas de rechazo de los aacuteridos granularesII Aacuteridos artificialesConstituidos por subproductos o residuos de procesos industriales como son las escorias sideruacutergicas las cenizas volantes de la combustioacuten del carboacuten esteacuteriles mineros etcIII Aacuteridos recicladosProcedentes de materiales de demolicioacuten y derribo de edificaciones (hormigones ceraacutemicos etc) yo de estructuras de firmes antiguos etcIV Aacuteridos ligerosProductos naturales o artificiales que se usan para la obtencioacuten de piezas o elementos de obra de bajo peso yo aislantes

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V Asimilados a aacuteridosSe distinguiraacuten en este caso1048707 Materiales de preacutestamo utilizables sin modificacioacuten de sus caracteriacutesticas naturales o con pequentildeas modificaciones de adicioacuten de productos estabilizantes o tratamientos mecaacutenicos en la construccioacuten de terraplenes y pedraplenes fundamentalmente1048707 Materiales de escollera natural o artificial constituido por bloques de formas y caracteriacutesticas variables en funcioacuten de las condiciones y especificaciones de la obra

GRAVERAS

Los materiales detriacuteticos como son las arenas y las gravas albergados en los depoacutesitos de valle y terrazas de los riacuteos son objeto de una explotacioacuten intensa debido a la demanda de dichos materiales por el sector de la construccioacuten

Las arenas y los cantos rodados se encuentran poco cohesionados por lo que las labores de arranque se efectuacutean directamente por equipos mecaacutenicos Las explotaciones suelen llevarse a cabo en un solo banco con una profundidad inferior por lo general a los 20 m

Cuando las formaciones se encuentran en niveles altos se utilizan equipos convencionales como son las palas cargadoras de ruedas y los volquetes Sin embargo es frecuente que los materiales se presenten en contacto con el subalveo o los acuiacuteferos infrayacentes empleaacutendose entonces otros equipos mineros como son las dragas las dragalinas o las raspas dando lugar a la posterior formacioacuten de lagunas

GRAVERAS SECASConsisten en excavaciones tridimensionales hasta alcanzar el fondo previsto o lecho del depoacutesito de gravas y arenas Estas explotaciones se localizan en las terrazas altas de los depoacutesitos fluviales y se trabaja siempre por encima del nivel del riacuteo o en su caso del nivel freaacutetico

Seguacuten la profundidad el avance se realiza con un frente uacutenico o escalonado en varios bancos

La maquinaria empleada es tiacutepica de cualquier explotacioacuten a cielo abierto siendo lo habitual las retroexcavadoras o las palas cargadoras sobre ruedas ya que son maacutequinas que presentan la ventaja de una mayor accesibilidad visual de los materiales que se extraen y unas mejores condiciones de trabajo de los equipos mineros

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GRAVERAS CON EXPLOTACIOacuteN BAJOLAacuteMINA DE AGUAEn estas explotaciones el nivel freaacutetico se encuentra muy proacuteximo a la superficie o a una cierta profundidad cuando el paquete productivo es de gran potencia Por ello la extraccioacuten se realiza total o parcialmente bajo el agua

En la mayoriacutea de los casos se lleva un solo banco con una altura igual a la de la profundidad del hueco inundado Solo cuando la parte alta del depoacutesito se encuentra seca la extraccioacuten se hace con un meacutetodo mixto pudiendo emplearse equipos distintos en cada zona Los maacutes comunes son dragalinas cucharas de arrastre y retroexcavadoras

El principal inconveniente estaacute en la falta de visioacuten sobre los materiales que se extraen y consecuentemente las peacuterdidas o la contaminacioacuten de estos materiales por arcillas o limos Este meacutetodo presupone que praacutecticamente todos los terrenos afectados van a ser abandonados como lagunas llegaacutendose a rellenar parcialmente algunas zonas

GRAVERAS CON REBAJAMIENTO DELNIVEL FREAacuteTICOEl meacutetodo se basa en la depresioacuten del nivel freaacutetico mediante

bull Conjunto de pozos de bombeo perimetrales al aacuterea de explotacioacuten

bull Red de zanjas excavadas por debajo del nivel de extraccioacutenbull Pantallas de impermeabilizacioacuten

En cualquier caso requiere disponer y mantener un equipo permanente de bombas para mantener el nivel de agua a la altura deseadaLa cantidad de agua que es preciso bombear puede llegar a ser notable debido a la alta conductividad hidraacuteulica y radios de influencia de varios cientos o miles de metros

MINERIacuteA HIDRAacuteULICA DRAGADO

En mineralizaciones especiales como son las metaacutelicas de oro casiterita etc etc contenidas en aluviones resulta interesante la aplicacioacuten del meacutetodo del dragado inundando previamente la zona de explotacioacuten Este meacutetodo es econoacutemico cuando la propia agua de inundacioacuten se utiliza en el proceso de concentracioacuten como ocurre con la separacioacuten gravimeacutetrica Las dragas ademaacutes del sistema de extraccioacuten que utilicen (cangilones cabezas de corte etc) pueden llegar a incorporar la propia planta de tratamiento sobre la plataforma (cribas

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ciclones jigs etc) con capacidad para tratar grandes voluacutemenes de material y un sistema de evacuacioacuten de esteacuteriles a la zona ya explotada

No obstante hoy diacutea es maacutes frecuente observar que draga y planta son flotantes pero estaacuten separadas entre siacute y conectadas por una tuberiacutea por medio de lacual la draga bombea el material extraiacutedo a la planta

MINERIacuteA CON DRAGAS

INTRODUCCIOacuteN AL CONCEPTO GENERALDE DRAGADOLas dragas son equipos destinados a la excavacioacuten de materiales sueltos o poco consolidados que se encuentran bajo una laacutemina de agua En consecuencia estos equipos trabajan realizando unaexcavacioacuten subacuaacutetica del material Otra caracteriacutestica es que el recubrimiento de agua puedeser natural o provocado por el hombre con el fin de facilitar y hacer posible la utilizacioacuten de talesmaacutequinasCon los avances logrados en los uacuteltimos antildeos en la construccioacuten de estos equipos es posible explotar yacimientos aluvionares realizar los desmontes previos de depoacutesitos donde los materialessuperficiales estaacuten poco consolidados y existe agua en las proximidades etc Otra aplicacioacuten que empieza a tener futuro es la de la mineriacutea marina por medio de la cual se extraen desde aacuteridos hasta recursos de muy alto valor

En el campo del dragado tradicional para la explotacioacuten de yacimientos minerales las condiciones que deben cumplirse para la aplicacioacuten de estos sistemas son

bull Resistencia del mineral en depoacutesitos de tipoplacer los granos de mineral deben ser maacutespesados que el esteacuteril que se presentaraacute enforma de suelo poco consolidado o con unamatriz de gravas y arenas sin casi cohesioacuten

bull Resistencia de los esteacuteriles materialessueltos

bull Forma del depoacutesito aluvionar tabular bancoo playa

bull Inclinacioacuten del yacimiento preferiblementehorizontal con una pendiente maacutexima del 2

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al 6

bull Tamantildeo del depoacutesito con una potencia deintermedia a grande de 8 a 60 m

bull Ley del mineral puede ser muy baja

bull Profundidad muy superficial y pequentildeorecubrimiento

VENTAJAS E INCONVENIENTESAlgunas caracteriacutesticas baacutesicas del empleo de las dragas en mineriacutea son las siguientes

VentajasEquipos de alta productividadbull Costes de operacioacuten bajosbull Requieren poca mano de obrabull Buena recuperacioacuten pero acompantildeada de alta dilucioacutenbull Operacioacuten normalmente continua en la mayoriacutea de los equiposInconvenientesbull Fuertes impactos ambientalesbull Necesidad de agua de 3000 a 4000 Im3 de material explotadobull Campo restringido a materiales poco consolidados o faacutecilmente disgregabas bajo el ataque hidraacuteulico o combinadobull Alta inversioacuten de capital con equipos grandesbull Poca flexibilidad y selectividad

TIPOS DE UNIDADES Y PRAacuteCTICAOPERATIVA CORRESPONDIENTELos diferentes tipos de dragas que actualmente se utilizan tanto en mineriacutea como en obra civil se pueden clasificar en dos grandes grupos

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A Mecaacutenicas1 De cuchara2 De cangilones3 De rodete-succionadora

B Hidraacuteulicas1 Cortadora-succionadora2 De succioacuten en marcha

Draga de cucharaEsta draga estaacute constituida por una excavadora de gran capacidad accionada mecaacutenicamente por medio de cables de forma semejante a sus equipos homoacutenimos que se utilizan en la mineriacutea tradicional a cielo abierto Estos equipos son especialmente idoacuteneos para trabajar con materiales duros y para extraer grandes bloques de ahiacute que frecuentemente se combinen con unidades rompe-rocas para extraer los fragmentos de roca desprendidos

El principio de trabajo es igual al de una excavadora normal donde la cuchara describe en un plano vertical un arco que con la ayuda de los dientes en cuyos extremos se concentran las fuerzas de excavacioacuten con altas cargas puntuales permite arrancar una rebanada de material hasta llenarlo La cuchara una vez cargada se eleva mediante los cables de accionamiento de la pluma y del brazo y con el giro

Draga de cuchara retro

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Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Page 17: Metodos de Explotacion de Minas a Cielo Abierto

Las principales ventajas que sobresalen del empleo de las Dragalinas son

bull Una gran simplicidad operativa con miacutenimo personal

bull Un reducido coste de operacioacuten

bull Posibilidad de excavar un banco profundo hasta 23 de la longitud de la pluma (que en muchos casos largamente los 100 metros)

bull Una mejor adaptacioacuten de la dragalina frente a la excavadora en el caso de las capas con ondulaciones ya que la excavadora debe desplazarse sobre la capa en el fondo del hueco o sobre el muro del yacimiento

bull Una mayor flexibilidad de funcionamiento que permitiraacute superar las variaciones no previstas del espesor del recubrimiento prolongar la longitud del frente en cualquier sentido efectuar el desmonte en un plano superior al del apoyo (chop down) e incluso hacer un doble manejo del esteacuteril cuando fuera necesario o conveniente un segundo transporte (rehandling)

bull Una mayor seguridad de trabajo en cuanto a la estabilidad del gran banco de esteacuteril de recubrimiento en que se apoya la maacutequina que si estuviera sobre el mineral

bull Produce un menor dantildeo al mineral dada la situacioacuten de la dragalina en la parte superior del banco de esteacuteril De aquiacute que se obtendraacute un mayor porcentaje de recuperacioacuten del mineral

bull La presioacuten superficial sobre el terreno seraacute bastante menor que la de las excavadoras porla mayor superficie de apoyo o sistema de traslacioacuten

bull Normalmente la incidencia del mantenimiento en el costo por metro cuacutebico es menor que para las excavadoras o las rotopalas lograacutendose una mayor disponibilidad a largo plazo algo mayor que la excavadora y mucho mejor que la Rotopala

La forma de operar de la dragalina resultaraacute maacutes adecuada para realizar el arranque de aquellos lechos o estratos horizontales de dureza alterna ya que al producir el ataque paralela y horizontalmente a la sedimentacioacuten del recubrimiento los dientes penetraraacuten por los puntos maacutes deacutebiles de los estratos

bull La cuchara de la excavadora efectuaraacute el arranque atravesando en parte normalmente a los estratos es decir en una direccioacuten de una mayor resistencia a la penetracioacuten

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bull Al trabajar sobre la superficie del banco no seraacute necesario descender la alimentacioacuten eleacutectrica hasta el fondo del tajo

Los mayores inconvenientes del uso de las Dragalinas se pueden resumir en

bull Una peor secuencia de trabajo con materiales de una mayor resistencia que requieren perforacioacuten y voladura aunque esta sea suave

bull Una menor selectividad y una fuerte dilucioacuten en las capas muy estrechas (menor de 2 metros)

bull Trabaja bien cuando el esteacuteril sea blando y el mineral sea duro pero en el caso contrario puede dar lugar a una cierta peacuterdida de calidad del mineral por arrastrar una parte del mineral con el esteacuteril

bull Gran valor de adquisicioacuten por lo que la inversioacuten inicial es mayor que para una excavadora con igual capacidad de cazo

bull El parque de este tipo de maacutequinas en Europa es muy reducido siendo bastante difiacutecil su contrata o alquiler y no existiendo muchos repuestos en zonas proacuteximas para una intercambiabilidad de los conjuntos

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TERRAZAS

Este meacutetodo se basa en una mineriacutea de banqueo con avance unidireccional Se aplica en yacimientos relativamente horizontales de uno o varios niveles mineralizados y con recubrimientos potentes pero que permiten depositar el esteacuteril en el hueco creado transportaacutendolo alrededor de la explotacioacuten

Las profundidades que se alcanzan son importantes existiendo casi exclusivamente una limitacioacuten de tipo econoacutemico en la determinacioacuten de cual es el uacuteltimo nivel mineralizado que se explotaraacute Al igual que sucede con los meacutetodos de descubierta y tal como se ha indicado se efectuacutea un auto rrelleno del hueco creado por lo que desde el punto de vista de larestauracioacuten de los terrenos las posibilidades de actuacioacuten son grandes

Los equipos y sistemas mineros que se utilizan son muy variados desde los totalmente discontinuos con equipos convencionales de carga y transporte hasta los continuos con transporte con cintas y trituracioacuten dentro de las propias explotaciones que poseen un alto grado de electrificacioacuten

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El meacutetodo de terrazas

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CONTORNOEn yacimientos de carboacuten con capas tumbadas de reducida potencia y topografiacutea generalmentedesfavorable se aplican los meacutetodos conocidos bajo la denominacioacuten de mineriacutea de contorno

Consisten en la excavacioacuten del esteacuteril y del mineral en sentido transversal al afloramiento hasta alcanzar el liacutemite econoacutemico dejando un talud de banco uacutenico y progresioacuten longitudinal siguiendo el citado afloramiento

Dado el gran desarrollo de estas explotaciones y la escasa profundidad de los huecos es posible realizar una transferencia de los esteacuteriles para la posterior recuperacioacuten de los terrenos

La maquinaria que se utiliza suele ser del tipo convencional accionada por motores diesel

El relleno de los huecos suele efectuarse una vez que se haya alcanzado una situacioacuten que permita el vertido dentro de la explotacioacuten

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Mineriacutea de contorno

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CANTERASCanteras es el teacutermino geneacuterico que se utiliza para referirse a las explotaciones de rocas industriales ornamentales y de materiales de construccioacuten

Constituyen con mucho el sector maacutes importante en cuanto a nuacutemero ya que desde muy antiguo se han venido explotando para la extraccioacuten y abastecimiento de materias primas con uso final en la construccioacuten y en obras de infraestructura

Antiguamente debido al valor relativamente pequentildeo que teniacutean los materiales extraiacutedos las canteras se situaban muy cercanas a los centros de consumo y poseiacutean unas dimensiones generalmente reducidas

Hoy diacutea la situacioacuten es muy diferente como se veraacute maacutes adelante

En liacuteneas generales el meacutetodo de explotacioacuten aplicado suele ser el de banqueo con uno o varios niveles situaacutendose un gran nuacutemero de canteras a media ladera

Las canteras pueden subdividirse en dos grupos

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bull El primero donde se desea obtener un todo-uno fragmentado apto para alimentar a las plantas de tratamiento y obtener un producto destinado a la construccioacuten en forma de aacuteridos a la fabricacioacuten de cementos a la fabricacioacuten de productos industriales etc En este tipo de explotacioacuten se dan canteras donde la extraccioacuten no es cuidadosa y se dan grandes alturas de banco

bull El segundo dedicado a la explotacioacuten cuidadosa de grandes bloques paralepipeacutedicos que posteriormente se cortan y elaboran Estas explotaciones se caracterizan por el gran nuacutemero de bancos que se abren para arrancar los bloques y la maquinaria especial con la que se obtienenplanos de corte limpios

Explotacioacuten de cantera de aacuteridos

CLASIFICACIOacuteN DE LOS TIPOS DEEXPLOTACIONES DE CANTERAEn liacutenea con lo que se ha comentado en el apartado anterior haciendo una clasificacioacuten muy elemental del conjunto de explotaciones de cantera esta permitiriacutea distinguir Las canteras de aacuteridos (Zahorras rellenos escolleras asfaltos hormigones etc) incluyeacutendose tambieacuten en este grupo a las graveras

Las canteras de roca ornamental (Pizarras Granitos Maacutermoles etc)

Las canteras de rocas y minerales industriales (Cementos ladrilleriacutea ceraacutemica y vidrio etc)

DEFINICIOacuteN DE AacuteRIDOSLas sustancias denominadas ldquoaacuteridos de construccioacutenrdquo pueden definirse como los materiales que cumplen las siguientes condicionesbull Ser materiales mineralesbull De origen natural o artificial

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bull De caraacutecter soacutelidos y ademaacutes inertesbull Dimensionados en las granulometriacuteas y formas adecuadasbull Utilizados mediante su mezcla iacutentima con aglomerantes de activacioacuten hidraacuteulica (cales cementos etc) o con ligantes bituminosos para la fabricacioacuten de1048707 Hormigones1048707 Productos artificiales resistentes1048707 Aglomerados asfaacutelticos1048707 Zahorras para la construccioacuten de bases y subbases granulares bases estabilizadas etc En construccioacuten de obras de infraestructura)1048707 Balastos Sub-balastos y gravillas de las viacuteas de ferrocarril1048707 Escollera como elemento de proteccioacuten frente a la erosioacuten marina fluvial o eoacutelica1048707 Rellenos de diverso tipo1048707 Materias primas para la industria1048707 Cemento y yesos1048707 Arenas para filtros moldes1048707 Cargas para fabricacioacuten de pinturas papel micronizadosetcCLASIFICACIOacuteN EN CUANTO A ORIGEN YNATURALEZASeguacuten su procedencia y proceso de obtencioacuten se establece la siguiente clasificacioacutenbull Aacuteridos naturalesbull Aacuteridos artificialesbull Aacuteridos recicladosbull Aacuteridos ligerosbull Asimilados a aacuteridosI Aacuteridos naturales1048707 Aacuteridos granulares obtenidos baacutesicamente de graveras y donde el material extraiacutedo se usatras haber sufrido un lavado y una clasificacioacuten1048707 Aacuteridos de machaqueo obtenidos a partir de la trituracioacuten molienda y clasificacioacuten de diferentes rocas de cantera o de las granulometriacuteas de rechazo de los aacuteridos granularesII Aacuteridos artificialesConstituidos por subproductos o residuos de procesos industriales como son las escorias sideruacutergicas las cenizas volantes de la combustioacuten del carboacuten esteacuteriles mineros etcIII Aacuteridos recicladosProcedentes de materiales de demolicioacuten y derribo de edificaciones (hormigones ceraacutemicos etc) yo de estructuras de firmes antiguos etcIV Aacuteridos ligerosProductos naturales o artificiales que se usan para la obtencioacuten de piezas o elementos de obra de bajo peso yo aislantes

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V Asimilados a aacuteridosSe distinguiraacuten en este caso1048707 Materiales de preacutestamo utilizables sin modificacioacuten de sus caracteriacutesticas naturales o con pequentildeas modificaciones de adicioacuten de productos estabilizantes o tratamientos mecaacutenicos en la construccioacuten de terraplenes y pedraplenes fundamentalmente1048707 Materiales de escollera natural o artificial constituido por bloques de formas y caracteriacutesticas variables en funcioacuten de las condiciones y especificaciones de la obra

GRAVERAS

Los materiales detriacuteticos como son las arenas y las gravas albergados en los depoacutesitos de valle y terrazas de los riacuteos son objeto de una explotacioacuten intensa debido a la demanda de dichos materiales por el sector de la construccioacuten

Las arenas y los cantos rodados se encuentran poco cohesionados por lo que las labores de arranque se efectuacutean directamente por equipos mecaacutenicos Las explotaciones suelen llevarse a cabo en un solo banco con una profundidad inferior por lo general a los 20 m

Cuando las formaciones se encuentran en niveles altos se utilizan equipos convencionales como son las palas cargadoras de ruedas y los volquetes Sin embargo es frecuente que los materiales se presenten en contacto con el subalveo o los acuiacuteferos infrayacentes empleaacutendose entonces otros equipos mineros como son las dragas las dragalinas o las raspas dando lugar a la posterior formacioacuten de lagunas

GRAVERAS SECASConsisten en excavaciones tridimensionales hasta alcanzar el fondo previsto o lecho del depoacutesito de gravas y arenas Estas explotaciones se localizan en las terrazas altas de los depoacutesitos fluviales y se trabaja siempre por encima del nivel del riacuteo o en su caso del nivel freaacutetico

Seguacuten la profundidad el avance se realiza con un frente uacutenico o escalonado en varios bancos

La maquinaria empleada es tiacutepica de cualquier explotacioacuten a cielo abierto siendo lo habitual las retroexcavadoras o las palas cargadoras sobre ruedas ya que son maacutequinas que presentan la ventaja de una mayor accesibilidad visual de los materiales que se extraen y unas mejores condiciones de trabajo de los equipos mineros

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GRAVERAS CON EXPLOTACIOacuteN BAJOLAacuteMINA DE AGUAEn estas explotaciones el nivel freaacutetico se encuentra muy proacuteximo a la superficie o a una cierta profundidad cuando el paquete productivo es de gran potencia Por ello la extraccioacuten se realiza total o parcialmente bajo el agua

En la mayoriacutea de los casos se lleva un solo banco con una altura igual a la de la profundidad del hueco inundado Solo cuando la parte alta del depoacutesito se encuentra seca la extraccioacuten se hace con un meacutetodo mixto pudiendo emplearse equipos distintos en cada zona Los maacutes comunes son dragalinas cucharas de arrastre y retroexcavadoras

El principal inconveniente estaacute en la falta de visioacuten sobre los materiales que se extraen y consecuentemente las peacuterdidas o la contaminacioacuten de estos materiales por arcillas o limos Este meacutetodo presupone que praacutecticamente todos los terrenos afectados van a ser abandonados como lagunas llegaacutendose a rellenar parcialmente algunas zonas

GRAVERAS CON REBAJAMIENTO DELNIVEL FREAacuteTICOEl meacutetodo se basa en la depresioacuten del nivel freaacutetico mediante

bull Conjunto de pozos de bombeo perimetrales al aacuterea de explotacioacuten

bull Red de zanjas excavadas por debajo del nivel de extraccioacutenbull Pantallas de impermeabilizacioacuten

En cualquier caso requiere disponer y mantener un equipo permanente de bombas para mantener el nivel de agua a la altura deseadaLa cantidad de agua que es preciso bombear puede llegar a ser notable debido a la alta conductividad hidraacuteulica y radios de influencia de varios cientos o miles de metros

MINERIacuteA HIDRAacuteULICA DRAGADO

En mineralizaciones especiales como son las metaacutelicas de oro casiterita etc etc contenidas en aluviones resulta interesante la aplicacioacuten del meacutetodo del dragado inundando previamente la zona de explotacioacuten Este meacutetodo es econoacutemico cuando la propia agua de inundacioacuten se utiliza en el proceso de concentracioacuten como ocurre con la separacioacuten gravimeacutetrica Las dragas ademaacutes del sistema de extraccioacuten que utilicen (cangilones cabezas de corte etc) pueden llegar a incorporar la propia planta de tratamiento sobre la plataforma (cribas

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ciclones jigs etc) con capacidad para tratar grandes voluacutemenes de material y un sistema de evacuacioacuten de esteacuteriles a la zona ya explotada

No obstante hoy diacutea es maacutes frecuente observar que draga y planta son flotantes pero estaacuten separadas entre siacute y conectadas por una tuberiacutea por medio de lacual la draga bombea el material extraiacutedo a la planta

MINERIacuteA CON DRAGAS

INTRODUCCIOacuteN AL CONCEPTO GENERALDE DRAGADOLas dragas son equipos destinados a la excavacioacuten de materiales sueltos o poco consolidados que se encuentran bajo una laacutemina de agua En consecuencia estos equipos trabajan realizando unaexcavacioacuten subacuaacutetica del material Otra caracteriacutestica es que el recubrimiento de agua puedeser natural o provocado por el hombre con el fin de facilitar y hacer posible la utilizacioacuten de talesmaacutequinasCon los avances logrados en los uacuteltimos antildeos en la construccioacuten de estos equipos es posible explotar yacimientos aluvionares realizar los desmontes previos de depoacutesitos donde los materialessuperficiales estaacuten poco consolidados y existe agua en las proximidades etc Otra aplicacioacuten que empieza a tener futuro es la de la mineriacutea marina por medio de la cual se extraen desde aacuteridos hasta recursos de muy alto valor

En el campo del dragado tradicional para la explotacioacuten de yacimientos minerales las condiciones que deben cumplirse para la aplicacioacuten de estos sistemas son

bull Resistencia del mineral en depoacutesitos de tipoplacer los granos de mineral deben ser maacutespesados que el esteacuteril que se presentaraacute enforma de suelo poco consolidado o con unamatriz de gravas y arenas sin casi cohesioacuten

bull Resistencia de los esteacuteriles materialessueltos

bull Forma del depoacutesito aluvionar tabular bancoo playa

bull Inclinacioacuten del yacimiento preferiblementehorizontal con una pendiente maacutexima del 2

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al 6

bull Tamantildeo del depoacutesito con una potencia deintermedia a grande de 8 a 60 m

bull Ley del mineral puede ser muy baja

bull Profundidad muy superficial y pequentildeorecubrimiento

VENTAJAS E INCONVENIENTESAlgunas caracteriacutesticas baacutesicas del empleo de las dragas en mineriacutea son las siguientes

VentajasEquipos de alta productividadbull Costes de operacioacuten bajosbull Requieren poca mano de obrabull Buena recuperacioacuten pero acompantildeada de alta dilucioacutenbull Operacioacuten normalmente continua en la mayoriacutea de los equiposInconvenientesbull Fuertes impactos ambientalesbull Necesidad de agua de 3000 a 4000 Im3 de material explotadobull Campo restringido a materiales poco consolidados o faacutecilmente disgregabas bajo el ataque hidraacuteulico o combinadobull Alta inversioacuten de capital con equipos grandesbull Poca flexibilidad y selectividad

TIPOS DE UNIDADES Y PRAacuteCTICAOPERATIVA CORRESPONDIENTELos diferentes tipos de dragas que actualmente se utilizan tanto en mineriacutea como en obra civil se pueden clasificar en dos grandes grupos

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A Mecaacutenicas1 De cuchara2 De cangilones3 De rodete-succionadora

B Hidraacuteulicas1 Cortadora-succionadora2 De succioacuten en marcha

Draga de cucharaEsta draga estaacute constituida por una excavadora de gran capacidad accionada mecaacutenicamente por medio de cables de forma semejante a sus equipos homoacutenimos que se utilizan en la mineriacutea tradicional a cielo abierto Estos equipos son especialmente idoacuteneos para trabajar con materiales duros y para extraer grandes bloques de ahiacute que frecuentemente se combinen con unidades rompe-rocas para extraer los fragmentos de roca desprendidos

El principio de trabajo es igual al de una excavadora normal donde la cuchara describe en un plano vertical un arco que con la ayuda de los dientes en cuyos extremos se concentran las fuerzas de excavacioacuten con altas cargas puntuales permite arrancar una rebanada de material hasta llenarlo La cuchara una vez cargada se eleva mediante los cables de accionamiento de la pluma y del brazo y con el giro

Draga de cuchara retro

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Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Page 18: Metodos de Explotacion de Minas a Cielo Abierto

bull Al trabajar sobre la superficie del banco no seraacute necesario descender la alimentacioacuten eleacutectrica hasta el fondo del tajo

Los mayores inconvenientes del uso de las Dragalinas se pueden resumir en

bull Una peor secuencia de trabajo con materiales de una mayor resistencia que requieren perforacioacuten y voladura aunque esta sea suave

bull Una menor selectividad y una fuerte dilucioacuten en las capas muy estrechas (menor de 2 metros)

bull Trabaja bien cuando el esteacuteril sea blando y el mineral sea duro pero en el caso contrario puede dar lugar a una cierta peacuterdida de calidad del mineral por arrastrar una parte del mineral con el esteacuteril

bull Gran valor de adquisicioacuten por lo que la inversioacuten inicial es mayor que para una excavadora con igual capacidad de cazo

bull El parque de este tipo de maacutequinas en Europa es muy reducido siendo bastante difiacutecil su contrata o alquiler y no existiendo muchos repuestos en zonas proacuteximas para una intercambiabilidad de los conjuntos

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TERRAZAS

Este meacutetodo se basa en una mineriacutea de banqueo con avance unidireccional Se aplica en yacimientos relativamente horizontales de uno o varios niveles mineralizados y con recubrimientos potentes pero que permiten depositar el esteacuteril en el hueco creado transportaacutendolo alrededor de la explotacioacuten

Las profundidades que se alcanzan son importantes existiendo casi exclusivamente una limitacioacuten de tipo econoacutemico en la determinacioacuten de cual es el uacuteltimo nivel mineralizado que se explotaraacute Al igual que sucede con los meacutetodos de descubierta y tal como se ha indicado se efectuacutea un auto rrelleno del hueco creado por lo que desde el punto de vista de larestauracioacuten de los terrenos las posibilidades de actuacioacuten son grandes

Los equipos y sistemas mineros que se utilizan son muy variados desde los totalmente discontinuos con equipos convencionales de carga y transporte hasta los continuos con transporte con cintas y trituracioacuten dentro de las propias explotaciones que poseen un alto grado de electrificacioacuten

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El meacutetodo de terrazas

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CONTORNOEn yacimientos de carboacuten con capas tumbadas de reducida potencia y topografiacutea generalmentedesfavorable se aplican los meacutetodos conocidos bajo la denominacioacuten de mineriacutea de contorno

Consisten en la excavacioacuten del esteacuteril y del mineral en sentido transversal al afloramiento hasta alcanzar el liacutemite econoacutemico dejando un talud de banco uacutenico y progresioacuten longitudinal siguiendo el citado afloramiento

Dado el gran desarrollo de estas explotaciones y la escasa profundidad de los huecos es posible realizar una transferencia de los esteacuteriles para la posterior recuperacioacuten de los terrenos

La maquinaria que se utiliza suele ser del tipo convencional accionada por motores diesel

El relleno de los huecos suele efectuarse una vez que se haya alcanzado una situacioacuten que permita el vertido dentro de la explotacioacuten

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Mineriacutea de contorno

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CANTERASCanteras es el teacutermino geneacuterico que se utiliza para referirse a las explotaciones de rocas industriales ornamentales y de materiales de construccioacuten

Constituyen con mucho el sector maacutes importante en cuanto a nuacutemero ya que desde muy antiguo se han venido explotando para la extraccioacuten y abastecimiento de materias primas con uso final en la construccioacuten y en obras de infraestructura

Antiguamente debido al valor relativamente pequentildeo que teniacutean los materiales extraiacutedos las canteras se situaban muy cercanas a los centros de consumo y poseiacutean unas dimensiones generalmente reducidas

Hoy diacutea la situacioacuten es muy diferente como se veraacute maacutes adelante

En liacuteneas generales el meacutetodo de explotacioacuten aplicado suele ser el de banqueo con uno o varios niveles situaacutendose un gran nuacutemero de canteras a media ladera

Las canteras pueden subdividirse en dos grupos

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bull El primero donde se desea obtener un todo-uno fragmentado apto para alimentar a las plantas de tratamiento y obtener un producto destinado a la construccioacuten en forma de aacuteridos a la fabricacioacuten de cementos a la fabricacioacuten de productos industriales etc En este tipo de explotacioacuten se dan canteras donde la extraccioacuten no es cuidadosa y se dan grandes alturas de banco

bull El segundo dedicado a la explotacioacuten cuidadosa de grandes bloques paralepipeacutedicos que posteriormente se cortan y elaboran Estas explotaciones se caracterizan por el gran nuacutemero de bancos que se abren para arrancar los bloques y la maquinaria especial con la que se obtienenplanos de corte limpios

Explotacioacuten de cantera de aacuteridos

CLASIFICACIOacuteN DE LOS TIPOS DEEXPLOTACIONES DE CANTERAEn liacutenea con lo que se ha comentado en el apartado anterior haciendo una clasificacioacuten muy elemental del conjunto de explotaciones de cantera esta permitiriacutea distinguir Las canteras de aacuteridos (Zahorras rellenos escolleras asfaltos hormigones etc) incluyeacutendose tambieacuten en este grupo a las graveras

Las canteras de roca ornamental (Pizarras Granitos Maacutermoles etc)

Las canteras de rocas y minerales industriales (Cementos ladrilleriacutea ceraacutemica y vidrio etc)

DEFINICIOacuteN DE AacuteRIDOSLas sustancias denominadas ldquoaacuteridos de construccioacutenrdquo pueden definirse como los materiales que cumplen las siguientes condicionesbull Ser materiales mineralesbull De origen natural o artificial

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bull De caraacutecter soacutelidos y ademaacutes inertesbull Dimensionados en las granulometriacuteas y formas adecuadasbull Utilizados mediante su mezcla iacutentima con aglomerantes de activacioacuten hidraacuteulica (cales cementos etc) o con ligantes bituminosos para la fabricacioacuten de1048707 Hormigones1048707 Productos artificiales resistentes1048707 Aglomerados asfaacutelticos1048707 Zahorras para la construccioacuten de bases y subbases granulares bases estabilizadas etc En construccioacuten de obras de infraestructura)1048707 Balastos Sub-balastos y gravillas de las viacuteas de ferrocarril1048707 Escollera como elemento de proteccioacuten frente a la erosioacuten marina fluvial o eoacutelica1048707 Rellenos de diverso tipo1048707 Materias primas para la industria1048707 Cemento y yesos1048707 Arenas para filtros moldes1048707 Cargas para fabricacioacuten de pinturas papel micronizadosetcCLASIFICACIOacuteN EN CUANTO A ORIGEN YNATURALEZASeguacuten su procedencia y proceso de obtencioacuten se establece la siguiente clasificacioacutenbull Aacuteridos naturalesbull Aacuteridos artificialesbull Aacuteridos recicladosbull Aacuteridos ligerosbull Asimilados a aacuteridosI Aacuteridos naturales1048707 Aacuteridos granulares obtenidos baacutesicamente de graveras y donde el material extraiacutedo se usatras haber sufrido un lavado y una clasificacioacuten1048707 Aacuteridos de machaqueo obtenidos a partir de la trituracioacuten molienda y clasificacioacuten de diferentes rocas de cantera o de las granulometriacuteas de rechazo de los aacuteridos granularesII Aacuteridos artificialesConstituidos por subproductos o residuos de procesos industriales como son las escorias sideruacutergicas las cenizas volantes de la combustioacuten del carboacuten esteacuteriles mineros etcIII Aacuteridos recicladosProcedentes de materiales de demolicioacuten y derribo de edificaciones (hormigones ceraacutemicos etc) yo de estructuras de firmes antiguos etcIV Aacuteridos ligerosProductos naturales o artificiales que se usan para la obtencioacuten de piezas o elementos de obra de bajo peso yo aislantes

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V Asimilados a aacuteridosSe distinguiraacuten en este caso1048707 Materiales de preacutestamo utilizables sin modificacioacuten de sus caracteriacutesticas naturales o con pequentildeas modificaciones de adicioacuten de productos estabilizantes o tratamientos mecaacutenicos en la construccioacuten de terraplenes y pedraplenes fundamentalmente1048707 Materiales de escollera natural o artificial constituido por bloques de formas y caracteriacutesticas variables en funcioacuten de las condiciones y especificaciones de la obra

GRAVERAS

Los materiales detriacuteticos como son las arenas y las gravas albergados en los depoacutesitos de valle y terrazas de los riacuteos son objeto de una explotacioacuten intensa debido a la demanda de dichos materiales por el sector de la construccioacuten

Las arenas y los cantos rodados se encuentran poco cohesionados por lo que las labores de arranque se efectuacutean directamente por equipos mecaacutenicos Las explotaciones suelen llevarse a cabo en un solo banco con una profundidad inferior por lo general a los 20 m

Cuando las formaciones se encuentran en niveles altos se utilizan equipos convencionales como son las palas cargadoras de ruedas y los volquetes Sin embargo es frecuente que los materiales se presenten en contacto con el subalveo o los acuiacuteferos infrayacentes empleaacutendose entonces otros equipos mineros como son las dragas las dragalinas o las raspas dando lugar a la posterior formacioacuten de lagunas

GRAVERAS SECASConsisten en excavaciones tridimensionales hasta alcanzar el fondo previsto o lecho del depoacutesito de gravas y arenas Estas explotaciones se localizan en las terrazas altas de los depoacutesitos fluviales y se trabaja siempre por encima del nivel del riacuteo o en su caso del nivel freaacutetico

Seguacuten la profundidad el avance se realiza con un frente uacutenico o escalonado en varios bancos

La maquinaria empleada es tiacutepica de cualquier explotacioacuten a cielo abierto siendo lo habitual las retroexcavadoras o las palas cargadoras sobre ruedas ya que son maacutequinas que presentan la ventaja de una mayor accesibilidad visual de los materiales que se extraen y unas mejores condiciones de trabajo de los equipos mineros

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GRAVERAS CON EXPLOTACIOacuteN BAJOLAacuteMINA DE AGUAEn estas explotaciones el nivel freaacutetico se encuentra muy proacuteximo a la superficie o a una cierta profundidad cuando el paquete productivo es de gran potencia Por ello la extraccioacuten se realiza total o parcialmente bajo el agua

En la mayoriacutea de los casos se lleva un solo banco con una altura igual a la de la profundidad del hueco inundado Solo cuando la parte alta del depoacutesito se encuentra seca la extraccioacuten se hace con un meacutetodo mixto pudiendo emplearse equipos distintos en cada zona Los maacutes comunes son dragalinas cucharas de arrastre y retroexcavadoras

El principal inconveniente estaacute en la falta de visioacuten sobre los materiales que se extraen y consecuentemente las peacuterdidas o la contaminacioacuten de estos materiales por arcillas o limos Este meacutetodo presupone que praacutecticamente todos los terrenos afectados van a ser abandonados como lagunas llegaacutendose a rellenar parcialmente algunas zonas

GRAVERAS CON REBAJAMIENTO DELNIVEL FREAacuteTICOEl meacutetodo se basa en la depresioacuten del nivel freaacutetico mediante

bull Conjunto de pozos de bombeo perimetrales al aacuterea de explotacioacuten

bull Red de zanjas excavadas por debajo del nivel de extraccioacutenbull Pantallas de impermeabilizacioacuten

En cualquier caso requiere disponer y mantener un equipo permanente de bombas para mantener el nivel de agua a la altura deseadaLa cantidad de agua que es preciso bombear puede llegar a ser notable debido a la alta conductividad hidraacuteulica y radios de influencia de varios cientos o miles de metros

MINERIacuteA HIDRAacuteULICA DRAGADO

En mineralizaciones especiales como son las metaacutelicas de oro casiterita etc etc contenidas en aluviones resulta interesante la aplicacioacuten del meacutetodo del dragado inundando previamente la zona de explotacioacuten Este meacutetodo es econoacutemico cuando la propia agua de inundacioacuten se utiliza en el proceso de concentracioacuten como ocurre con la separacioacuten gravimeacutetrica Las dragas ademaacutes del sistema de extraccioacuten que utilicen (cangilones cabezas de corte etc) pueden llegar a incorporar la propia planta de tratamiento sobre la plataforma (cribas

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ciclones jigs etc) con capacidad para tratar grandes voluacutemenes de material y un sistema de evacuacioacuten de esteacuteriles a la zona ya explotada

No obstante hoy diacutea es maacutes frecuente observar que draga y planta son flotantes pero estaacuten separadas entre siacute y conectadas por una tuberiacutea por medio de lacual la draga bombea el material extraiacutedo a la planta

MINERIacuteA CON DRAGAS

INTRODUCCIOacuteN AL CONCEPTO GENERALDE DRAGADOLas dragas son equipos destinados a la excavacioacuten de materiales sueltos o poco consolidados que se encuentran bajo una laacutemina de agua En consecuencia estos equipos trabajan realizando unaexcavacioacuten subacuaacutetica del material Otra caracteriacutestica es que el recubrimiento de agua puedeser natural o provocado por el hombre con el fin de facilitar y hacer posible la utilizacioacuten de talesmaacutequinasCon los avances logrados en los uacuteltimos antildeos en la construccioacuten de estos equipos es posible explotar yacimientos aluvionares realizar los desmontes previos de depoacutesitos donde los materialessuperficiales estaacuten poco consolidados y existe agua en las proximidades etc Otra aplicacioacuten que empieza a tener futuro es la de la mineriacutea marina por medio de la cual se extraen desde aacuteridos hasta recursos de muy alto valor

En el campo del dragado tradicional para la explotacioacuten de yacimientos minerales las condiciones que deben cumplirse para la aplicacioacuten de estos sistemas son

bull Resistencia del mineral en depoacutesitos de tipoplacer los granos de mineral deben ser maacutespesados que el esteacuteril que se presentaraacute enforma de suelo poco consolidado o con unamatriz de gravas y arenas sin casi cohesioacuten

bull Resistencia de los esteacuteriles materialessueltos

bull Forma del depoacutesito aluvionar tabular bancoo playa

bull Inclinacioacuten del yacimiento preferiblementehorizontal con una pendiente maacutexima del 2

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al 6

bull Tamantildeo del depoacutesito con una potencia deintermedia a grande de 8 a 60 m

bull Ley del mineral puede ser muy baja

bull Profundidad muy superficial y pequentildeorecubrimiento

VENTAJAS E INCONVENIENTESAlgunas caracteriacutesticas baacutesicas del empleo de las dragas en mineriacutea son las siguientes

VentajasEquipos de alta productividadbull Costes de operacioacuten bajosbull Requieren poca mano de obrabull Buena recuperacioacuten pero acompantildeada de alta dilucioacutenbull Operacioacuten normalmente continua en la mayoriacutea de los equiposInconvenientesbull Fuertes impactos ambientalesbull Necesidad de agua de 3000 a 4000 Im3 de material explotadobull Campo restringido a materiales poco consolidados o faacutecilmente disgregabas bajo el ataque hidraacuteulico o combinadobull Alta inversioacuten de capital con equipos grandesbull Poca flexibilidad y selectividad

TIPOS DE UNIDADES Y PRAacuteCTICAOPERATIVA CORRESPONDIENTELos diferentes tipos de dragas que actualmente se utilizan tanto en mineriacutea como en obra civil se pueden clasificar en dos grandes grupos

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A Mecaacutenicas1 De cuchara2 De cangilones3 De rodete-succionadora

B Hidraacuteulicas1 Cortadora-succionadora2 De succioacuten en marcha

Draga de cucharaEsta draga estaacute constituida por una excavadora de gran capacidad accionada mecaacutenicamente por medio de cables de forma semejante a sus equipos homoacutenimos que se utilizan en la mineriacutea tradicional a cielo abierto Estos equipos son especialmente idoacuteneos para trabajar con materiales duros y para extraer grandes bloques de ahiacute que frecuentemente se combinen con unidades rompe-rocas para extraer los fragmentos de roca desprendidos

El principio de trabajo es igual al de una excavadora normal donde la cuchara describe en un plano vertical un arco que con la ayuda de los dientes en cuyos extremos se concentran las fuerzas de excavacioacuten con altas cargas puntuales permite arrancar una rebanada de material hasta llenarlo La cuchara una vez cargada se eleva mediante los cables de accionamiento de la pluma y del brazo y con el giro

Draga de cuchara retro

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Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Page 19: Metodos de Explotacion de Minas a Cielo Abierto

TERRAZAS

Este meacutetodo se basa en una mineriacutea de banqueo con avance unidireccional Se aplica en yacimientos relativamente horizontales de uno o varios niveles mineralizados y con recubrimientos potentes pero que permiten depositar el esteacuteril en el hueco creado transportaacutendolo alrededor de la explotacioacuten

Las profundidades que se alcanzan son importantes existiendo casi exclusivamente una limitacioacuten de tipo econoacutemico en la determinacioacuten de cual es el uacuteltimo nivel mineralizado que se explotaraacute Al igual que sucede con los meacutetodos de descubierta y tal como se ha indicado se efectuacutea un auto rrelleno del hueco creado por lo que desde el punto de vista de larestauracioacuten de los terrenos las posibilidades de actuacioacuten son grandes

Los equipos y sistemas mineros que se utilizan son muy variados desde los totalmente discontinuos con equipos convencionales de carga y transporte hasta los continuos con transporte con cintas y trituracioacuten dentro de las propias explotaciones que poseen un alto grado de electrificacioacuten

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El meacutetodo de terrazas

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CONTORNOEn yacimientos de carboacuten con capas tumbadas de reducida potencia y topografiacutea generalmentedesfavorable se aplican los meacutetodos conocidos bajo la denominacioacuten de mineriacutea de contorno

Consisten en la excavacioacuten del esteacuteril y del mineral en sentido transversal al afloramiento hasta alcanzar el liacutemite econoacutemico dejando un talud de banco uacutenico y progresioacuten longitudinal siguiendo el citado afloramiento

Dado el gran desarrollo de estas explotaciones y la escasa profundidad de los huecos es posible realizar una transferencia de los esteacuteriles para la posterior recuperacioacuten de los terrenos

La maquinaria que se utiliza suele ser del tipo convencional accionada por motores diesel

El relleno de los huecos suele efectuarse una vez que se haya alcanzado una situacioacuten que permita el vertido dentro de la explotacioacuten

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Mineriacutea de contorno

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CANTERASCanteras es el teacutermino geneacuterico que se utiliza para referirse a las explotaciones de rocas industriales ornamentales y de materiales de construccioacuten

Constituyen con mucho el sector maacutes importante en cuanto a nuacutemero ya que desde muy antiguo se han venido explotando para la extraccioacuten y abastecimiento de materias primas con uso final en la construccioacuten y en obras de infraestructura

Antiguamente debido al valor relativamente pequentildeo que teniacutean los materiales extraiacutedos las canteras se situaban muy cercanas a los centros de consumo y poseiacutean unas dimensiones generalmente reducidas

Hoy diacutea la situacioacuten es muy diferente como se veraacute maacutes adelante

En liacuteneas generales el meacutetodo de explotacioacuten aplicado suele ser el de banqueo con uno o varios niveles situaacutendose un gran nuacutemero de canteras a media ladera

Las canteras pueden subdividirse en dos grupos

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bull El primero donde se desea obtener un todo-uno fragmentado apto para alimentar a las plantas de tratamiento y obtener un producto destinado a la construccioacuten en forma de aacuteridos a la fabricacioacuten de cementos a la fabricacioacuten de productos industriales etc En este tipo de explotacioacuten se dan canteras donde la extraccioacuten no es cuidadosa y se dan grandes alturas de banco

bull El segundo dedicado a la explotacioacuten cuidadosa de grandes bloques paralepipeacutedicos que posteriormente se cortan y elaboran Estas explotaciones se caracterizan por el gran nuacutemero de bancos que se abren para arrancar los bloques y la maquinaria especial con la que se obtienenplanos de corte limpios

Explotacioacuten de cantera de aacuteridos

CLASIFICACIOacuteN DE LOS TIPOS DEEXPLOTACIONES DE CANTERAEn liacutenea con lo que se ha comentado en el apartado anterior haciendo una clasificacioacuten muy elemental del conjunto de explotaciones de cantera esta permitiriacutea distinguir Las canteras de aacuteridos (Zahorras rellenos escolleras asfaltos hormigones etc) incluyeacutendose tambieacuten en este grupo a las graveras

Las canteras de roca ornamental (Pizarras Granitos Maacutermoles etc)

Las canteras de rocas y minerales industriales (Cementos ladrilleriacutea ceraacutemica y vidrio etc)

DEFINICIOacuteN DE AacuteRIDOSLas sustancias denominadas ldquoaacuteridos de construccioacutenrdquo pueden definirse como los materiales que cumplen las siguientes condicionesbull Ser materiales mineralesbull De origen natural o artificial

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bull De caraacutecter soacutelidos y ademaacutes inertesbull Dimensionados en las granulometriacuteas y formas adecuadasbull Utilizados mediante su mezcla iacutentima con aglomerantes de activacioacuten hidraacuteulica (cales cementos etc) o con ligantes bituminosos para la fabricacioacuten de1048707 Hormigones1048707 Productos artificiales resistentes1048707 Aglomerados asfaacutelticos1048707 Zahorras para la construccioacuten de bases y subbases granulares bases estabilizadas etc En construccioacuten de obras de infraestructura)1048707 Balastos Sub-balastos y gravillas de las viacuteas de ferrocarril1048707 Escollera como elemento de proteccioacuten frente a la erosioacuten marina fluvial o eoacutelica1048707 Rellenos de diverso tipo1048707 Materias primas para la industria1048707 Cemento y yesos1048707 Arenas para filtros moldes1048707 Cargas para fabricacioacuten de pinturas papel micronizadosetcCLASIFICACIOacuteN EN CUANTO A ORIGEN YNATURALEZASeguacuten su procedencia y proceso de obtencioacuten se establece la siguiente clasificacioacutenbull Aacuteridos naturalesbull Aacuteridos artificialesbull Aacuteridos recicladosbull Aacuteridos ligerosbull Asimilados a aacuteridosI Aacuteridos naturales1048707 Aacuteridos granulares obtenidos baacutesicamente de graveras y donde el material extraiacutedo se usatras haber sufrido un lavado y una clasificacioacuten1048707 Aacuteridos de machaqueo obtenidos a partir de la trituracioacuten molienda y clasificacioacuten de diferentes rocas de cantera o de las granulometriacuteas de rechazo de los aacuteridos granularesII Aacuteridos artificialesConstituidos por subproductos o residuos de procesos industriales como son las escorias sideruacutergicas las cenizas volantes de la combustioacuten del carboacuten esteacuteriles mineros etcIII Aacuteridos recicladosProcedentes de materiales de demolicioacuten y derribo de edificaciones (hormigones ceraacutemicos etc) yo de estructuras de firmes antiguos etcIV Aacuteridos ligerosProductos naturales o artificiales que se usan para la obtencioacuten de piezas o elementos de obra de bajo peso yo aislantes

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V Asimilados a aacuteridosSe distinguiraacuten en este caso1048707 Materiales de preacutestamo utilizables sin modificacioacuten de sus caracteriacutesticas naturales o con pequentildeas modificaciones de adicioacuten de productos estabilizantes o tratamientos mecaacutenicos en la construccioacuten de terraplenes y pedraplenes fundamentalmente1048707 Materiales de escollera natural o artificial constituido por bloques de formas y caracteriacutesticas variables en funcioacuten de las condiciones y especificaciones de la obra

GRAVERAS

Los materiales detriacuteticos como son las arenas y las gravas albergados en los depoacutesitos de valle y terrazas de los riacuteos son objeto de una explotacioacuten intensa debido a la demanda de dichos materiales por el sector de la construccioacuten

Las arenas y los cantos rodados se encuentran poco cohesionados por lo que las labores de arranque se efectuacutean directamente por equipos mecaacutenicos Las explotaciones suelen llevarse a cabo en un solo banco con una profundidad inferior por lo general a los 20 m

Cuando las formaciones se encuentran en niveles altos se utilizan equipos convencionales como son las palas cargadoras de ruedas y los volquetes Sin embargo es frecuente que los materiales se presenten en contacto con el subalveo o los acuiacuteferos infrayacentes empleaacutendose entonces otros equipos mineros como son las dragas las dragalinas o las raspas dando lugar a la posterior formacioacuten de lagunas

GRAVERAS SECASConsisten en excavaciones tridimensionales hasta alcanzar el fondo previsto o lecho del depoacutesito de gravas y arenas Estas explotaciones se localizan en las terrazas altas de los depoacutesitos fluviales y se trabaja siempre por encima del nivel del riacuteo o en su caso del nivel freaacutetico

Seguacuten la profundidad el avance se realiza con un frente uacutenico o escalonado en varios bancos

La maquinaria empleada es tiacutepica de cualquier explotacioacuten a cielo abierto siendo lo habitual las retroexcavadoras o las palas cargadoras sobre ruedas ya que son maacutequinas que presentan la ventaja de una mayor accesibilidad visual de los materiales que se extraen y unas mejores condiciones de trabajo de los equipos mineros

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GRAVERAS CON EXPLOTACIOacuteN BAJOLAacuteMINA DE AGUAEn estas explotaciones el nivel freaacutetico se encuentra muy proacuteximo a la superficie o a una cierta profundidad cuando el paquete productivo es de gran potencia Por ello la extraccioacuten se realiza total o parcialmente bajo el agua

En la mayoriacutea de los casos se lleva un solo banco con una altura igual a la de la profundidad del hueco inundado Solo cuando la parte alta del depoacutesito se encuentra seca la extraccioacuten se hace con un meacutetodo mixto pudiendo emplearse equipos distintos en cada zona Los maacutes comunes son dragalinas cucharas de arrastre y retroexcavadoras

El principal inconveniente estaacute en la falta de visioacuten sobre los materiales que se extraen y consecuentemente las peacuterdidas o la contaminacioacuten de estos materiales por arcillas o limos Este meacutetodo presupone que praacutecticamente todos los terrenos afectados van a ser abandonados como lagunas llegaacutendose a rellenar parcialmente algunas zonas

GRAVERAS CON REBAJAMIENTO DELNIVEL FREAacuteTICOEl meacutetodo se basa en la depresioacuten del nivel freaacutetico mediante

bull Conjunto de pozos de bombeo perimetrales al aacuterea de explotacioacuten

bull Red de zanjas excavadas por debajo del nivel de extraccioacutenbull Pantallas de impermeabilizacioacuten

En cualquier caso requiere disponer y mantener un equipo permanente de bombas para mantener el nivel de agua a la altura deseadaLa cantidad de agua que es preciso bombear puede llegar a ser notable debido a la alta conductividad hidraacuteulica y radios de influencia de varios cientos o miles de metros

MINERIacuteA HIDRAacuteULICA DRAGADO

En mineralizaciones especiales como son las metaacutelicas de oro casiterita etc etc contenidas en aluviones resulta interesante la aplicacioacuten del meacutetodo del dragado inundando previamente la zona de explotacioacuten Este meacutetodo es econoacutemico cuando la propia agua de inundacioacuten se utiliza en el proceso de concentracioacuten como ocurre con la separacioacuten gravimeacutetrica Las dragas ademaacutes del sistema de extraccioacuten que utilicen (cangilones cabezas de corte etc) pueden llegar a incorporar la propia planta de tratamiento sobre la plataforma (cribas

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ciclones jigs etc) con capacidad para tratar grandes voluacutemenes de material y un sistema de evacuacioacuten de esteacuteriles a la zona ya explotada

No obstante hoy diacutea es maacutes frecuente observar que draga y planta son flotantes pero estaacuten separadas entre siacute y conectadas por una tuberiacutea por medio de lacual la draga bombea el material extraiacutedo a la planta

MINERIacuteA CON DRAGAS

INTRODUCCIOacuteN AL CONCEPTO GENERALDE DRAGADOLas dragas son equipos destinados a la excavacioacuten de materiales sueltos o poco consolidados que se encuentran bajo una laacutemina de agua En consecuencia estos equipos trabajan realizando unaexcavacioacuten subacuaacutetica del material Otra caracteriacutestica es que el recubrimiento de agua puedeser natural o provocado por el hombre con el fin de facilitar y hacer posible la utilizacioacuten de talesmaacutequinasCon los avances logrados en los uacuteltimos antildeos en la construccioacuten de estos equipos es posible explotar yacimientos aluvionares realizar los desmontes previos de depoacutesitos donde los materialessuperficiales estaacuten poco consolidados y existe agua en las proximidades etc Otra aplicacioacuten que empieza a tener futuro es la de la mineriacutea marina por medio de la cual se extraen desde aacuteridos hasta recursos de muy alto valor

En el campo del dragado tradicional para la explotacioacuten de yacimientos minerales las condiciones que deben cumplirse para la aplicacioacuten de estos sistemas son

bull Resistencia del mineral en depoacutesitos de tipoplacer los granos de mineral deben ser maacutespesados que el esteacuteril que se presentaraacute enforma de suelo poco consolidado o con unamatriz de gravas y arenas sin casi cohesioacuten

bull Resistencia de los esteacuteriles materialessueltos

bull Forma del depoacutesito aluvionar tabular bancoo playa

bull Inclinacioacuten del yacimiento preferiblementehorizontal con una pendiente maacutexima del 2

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al 6

bull Tamantildeo del depoacutesito con una potencia deintermedia a grande de 8 a 60 m

bull Ley del mineral puede ser muy baja

bull Profundidad muy superficial y pequentildeorecubrimiento

VENTAJAS E INCONVENIENTESAlgunas caracteriacutesticas baacutesicas del empleo de las dragas en mineriacutea son las siguientes

VentajasEquipos de alta productividadbull Costes de operacioacuten bajosbull Requieren poca mano de obrabull Buena recuperacioacuten pero acompantildeada de alta dilucioacutenbull Operacioacuten normalmente continua en la mayoriacutea de los equiposInconvenientesbull Fuertes impactos ambientalesbull Necesidad de agua de 3000 a 4000 Im3 de material explotadobull Campo restringido a materiales poco consolidados o faacutecilmente disgregabas bajo el ataque hidraacuteulico o combinadobull Alta inversioacuten de capital con equipos grandesbull Poca flexibilidad y selectividad

TIPOS DE UNIDADES Y PRAacuteCTICAOPERATIVA CORRESPONDIENTELos diferentes tipos de dragas que actualmente se utilizan tanto en mineriacutea como en obra civil se pueden clasificar en dos grandes grupos

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A Mecaacutenicas1 De cuchara2 De cangilones3 De rodete-succionadora

B Hidraacuteulicas1 Cortadora-succionadora2 De succioacuten en marcha

Draga de cucharaEsta draga estaacute constituida por una excavadora de gran capacidad accionada mecaacutenicamente por medio de cables de forma semejante a sus equipos homoacutenimos que se utilizan en la mineriacutea tradicional a cielo abierto Estos equipos son especialmente idoacuteneos para trabajar con materiales duros y para extraer grandes bloques de ahiacute que frecuentemente se combinen con unidades rompe-rocas para extraer los fragmentos de roca desprendidos

El principio de trabajo es igual al de una excavadora normal donde la cuchara describe en un plano vertical un arco que con la ayuda de los dientes en cuyos extremos se concentran las fuerzas de excavacioacuten con altas cargas puntuales permite arrancar una rebanada de material hasta llenarlo La cuchara una vez cargada se eleva mediante los cables de accionamiento de la pluma y del brazo y con el giro

Draga de cuchara retro

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Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Page 20: Metodos de Explotacion de Minas a Cielo Abierto

El meacutetodo de terrazas

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CONTORNOEn yacimientos de carboacuten con capas tumbadas de reducida potencia y topografiacutea generalmentedesfavorable se aplican los meacutetodos conocidos bajo la denominacioacuten de mineriacutea de contorno

Consisten en la excavacioacuten del esteacuteril y del mineral en sentido transversal al afloramiento hasta alcanzar el liacutemite econoacutemico dejando un talud de banco uacutenico y progresioacuten longitudinal siguiendo el citado afloramiento

Dado el gran desarrollo de estas explotaciones y la escasa profundidad de los huecos es posible realizar una transferencia de los esteacuteriles para la posterior recuperacioacuten de los terrenos

La maquinaria que se utiliza suele ser del tipo convencional accionada por motores diesel

El relleno de los huecos suele efectuarse una vez que se haya alcanzado una situacioacuten que permita el vertido dentro de la explotacioacuten

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Mineriacutea de contorno

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CANTERASCanteras es el teacutermino geneacuterico que se utiliza para referirse a las explotaciones de rocas industriales ornamentales y de materiales de construccioacuten

Constituyen con mucho el sector maacutes importante en cuanto a nuacutemero ya que desde muy antiguo se han venido explotando para la extraccioacuten y abastecimiento de materias primas con uso final en la construccioacuten y en obras de infraestructura

Antiguamente debido al valor relativamente pequentildeo que teniacutean los materiales extraiacutedos las canteras se situaban muy cercanas a los centros de consumo y poseiacutean unas dimensiones generalmente reducidas

Hoy diacutea la situacioacuten es muy diferente como se veraacute maacutes adelante

En liacuteneas generales el meacutetodo de explotacioacuten aplicado suele ser el de banqueo con uno o varios niveles situaacutendose un gran nuacutemero de canteras a media ladera

Las canteras pueden subdividirse en dos grupos

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bull El primero donde se desea obtener un todo-uno fragmentado apto para alimentar a las plantas de tratamiento y obtener un producto destinado a la construccioacuten en forma de aacuteridos a la fabricacioacuten de cementos a la fabricacioacuten de productos industriales etc En este tipo de explotacioacuten se dan canteras donde la extraccioacuten no es cuidadosa y se dan grandes alturas de banco

bull El segundo dedicado a la explotacioacuten cuidadosa de grandes bloques paralepipeacutedicos que posteriormente se cortan y elaboran Estas explotaciones se caracterizan por el gran nuacutemero de bancos que se abren para arrancar los bloques y la maquinaria especial con la que se obtienenplanos de corte limpios

Explotacioacuten de cantera de aacuteridos

CLASIFICACIOacuteN DE LOS TIPOS DEEXPLOTACIONES DE CANTERAEn liacutenea con lo que se ha comentado en el apartado anterior haciendo una clasificacioacuten muy elemental del conjunto de explotaciones de cantera esta permitiriacutea distinguir Las canteras de aacuteridos (Zahorras rellenos escolleras asfaltos hormigones etc) incluyeacutendose tambieacuten en este grupo a las graveras

Las canteras de roca ornamental (Pizarras Granitos Maacutermoles etc)

Las canteras de rocas y minerales industriales (Cementos ladrilleriacutea ceraacutemica y vidrio etc)

DEFINICIOacuteN DE AacuteRIDOSLas sustancias denominadas ldquoaacuteridos de construccioacutenrdquo pueden definirse como los materiales que cumplen las siguientes condicionesbull Ser materiales mineralesbull De origen natural o artificial

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bull De caraacutecter soacutelidos y ademaacutes inertesbull Dimensionados en las granulometriacuteas y formas adecuadasbull Utilizados mediante su mezcla iacutentima con aglomerantes de activacioacuten hidraacuteulica (cales cementos etc) o con ligantes bituminosos para la fabricacioacuten de1048707 Hormigones1048707 Productos artificiales resistentes1048707 Aglomerados asfaacutelticos1048707 Zahorras para la construccioacuten de bases y subbases granulares bases estabilizadas etc En construccioacuten de obras de infraestructura)1048707 Balastos Sub-balastos y gravillas de las viacuteas de ferrocarril1048707 Escollera como elemento de proteccioacuten frente a la erosioacuten marina fluvial o eoacutelica1048707 Rellenos de diverso tipo1048707 Materias primas para la industria1048707 Cemento y yesos1048707 Arenas para filtros moldes1048707 Cargas para fabricacioacuten de pinturas papel micronizadosetcCLASIFICACIOacuteN EN CUANTO A ORIGEN YNATURALEZASeguacuten su procedencia y proceso de obtencioacuten se establece la siguiente clasificacioacutenbull Aacuteridos naturalesbull Aacuteridos artificialesbull Aacuteridos recicladosbull Aacuteridos ligerosbull Asimilados a aacuteridosI Aacuteridos naturales1048707 Aacuteridos granulares obtenidos baacutesicamente de graveras y donde el material extraiacutedo se usatras haber sufrido un lavado y una clasificacioacuten1048707 Aacuteridos de machaqueo obtenidos a partir de la trituracioacuten molienda y clasificacioacuten de diferentes rocas de cantera o de las granulometriacuteas de rechazo de los aacuteridos granularesII Aacuteridos artificialesConstituidos por subproductos o residuos de procesos industriales como son las escorias sideruacutergicas las cenizas volantes de la combustioacuten del carboacuten esteacuteriles mineros etcIII Aacuteridos recicladosProcedentes de materiales de demolicioacuten y derribo de edificaciones (hormigones ceraacutemicos etc) yo de estructuras de firmes antiguos etcIV Aacuteridos ligerosProductos naturales o artificiales que se usan para la obtencioacuten de piezas o elementos de obra de bajo peso yo aislantes

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V Asimilados a aacuteridosSe distinguiraacuten en este caso1048707 Materiales de preacutestamo utilizables sin modificacioacuten de sus caracteriacutesticas naturales o con pequentildeas modificaciones de adicioacuten de productos estabilizantes o tratamientos mecaacutenicos en la construccioacuten de terraplenes y pedraplenes fundamentalmente1048707 Materiales de escollera natural o artificial constituido por bloques de formas y caracteriacutesticas variables en funcioacuten de las condiciones y especificaciones de la obra

GRAVERAS

Los materiales detriacuteticos como son las arenas y las gravas albergados en los depoacutesitos de valle y terrazas de los riacuteos son objeto de una explotacioacuten intensa debido a la demanda de dichos materiales por el sector de la construccioacuten

Las arenas y los cantos rodados se encuentran poco cohesionados por lo que las labores de arranque se efectuacutean directamente por equipos mecaacutenicos Las explotaciones suelen llevarse a cabo en un solo banco con una profundidad inferior por lo general a los 20 m

Cuando las formaciones se encuentran en niveles altos se utilizan equipos convencionales como son las palas cargadoras de ruedas y los volquetes Sin embargo es frecuente que los materiales se presenten en contacto con el subalveo o los acuiacuteferos infrayacentes empleaacutendose entonces otros equipos mineros como son las dragas las dragalinas o las raspas dando lugar a la posterior formacioacuten de lagunas

GRAVERAS SECASConsisten en excavaciones tridimensionales hasta alcanzar el fondo previsto o lecho del depoacutesito de gravas y arenas Estas explotaciones se localizan en las terrazas altas de los depoacutesitos fluviales y se trabaja siempre por encima del nivel del riacuteo o en su caso del nivel freaacutetico

Seguacuten la profundidad el avance se realiza con un frente uacutenico o escalonado en varios bancos

La maquinaria empleada es tiacutepica de cualquier explotacioacuten a cielo abierto siendo lo habitual las retroexcavadoras o las palas cargadoras sobre ruedas ya que son maacutequinas que presentan la ventaja de una mayor accesibilidad visual de los materiales que se extraen y unas mejores condiciones de trabajo de los equipos mineros

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GRAVERAS CON EXPLOTACIOacuteN BAJOLAacuteMINA DE AGUAEn estas explotaciones el nivel freaacutetico se encuentra muy proacuteximo a la superficie o a una cierta profundidad cuando el paquete productivo es de gran potencia Por ello la extraccioacuten se realiza total o parcialmente bajo el agua

En la mayoriacutea de los casos se lleva un solo banco con una altura igual a la de la profundidad del hueco inundado Solo cuando la parte alta del depoacutesito se encuentra seca la extraccioacuten se hace con un meacutetodo mixto pudiendo emplearse equipos distintos en cada zona Los maacutes comunes son dragalinas cucharas de arrastre y retroexcavadoras

El principal inconveniente estaacute en la falta de visioacuten sobre los materiales que se extraen y consecuentemente las peacuterdidas o la contaminacioacuten de estos materiales por arcillas o limos Este meacutetodo presupone que praacutecticamente todos los terrenos afectados van a ser abandonados como lagunas llegaacutendose a rellenar parcialmente algunas zonas

GRAVERAS CON REBAJAMIENTO DELNIVEL FREAacuteTICOEl meacutetodo se basa en la depresioacuten del nivel freaacutetico mediante

bull Conjunto de pozos de bombeo perimetrales al aacuterea de explotacioacuten

bull Red de zanjas excavadas por debajo del nivel de extraccioacutenbull Pantallas de impermeabilizacioacuten

En cualquier caso requiere disponer y mantener un equipo permanente de bombas para mantener el nivel de agua a la altura deseadaLa cantidad de agua que es preciso bombear puede llegar a ser notable debido a la alta conductividad hidraacuteulica y radios de influencia de varios cientos o miles de metros

MINERIacuteA HIDRAacuteULICA DRAGADO

En mineralizaciones especiales como son las metaacutelicas de oro casiterita etc etc contenidas en aluviones resulta interesante la aplicacioacuten del meacutetodo del dragado inundando previamente la zona de explotacioacuten Este meacutetodo es econoacutemico cuando la propia agua de inundacioacuten se utiliza en el proceso de concentracioacuten como ocurre con la separacioacuten gravimeacutetrica Las dragas ademaacutes del sistema de extraccioacuten que utilicen (cangilones cabezas de corte etc) pueden llegar a incorporar la propia planta de tratamiento sobre la plataforma (cribas

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ciclones jigs etc) con capacidad para tratar grandes voluacutemenes de material y un sistema de evacuacioacuten de esteacuteriles a la zona ya explotada

No obstante hoy diacutea es maacutes frecuente observar que draga y planta son flotantes pero estaacuten separadas entre siacute y conectadas por una tuberiacutea por medio de lacual la draga bombea el material extraiacutedo a la planta

MINERIacuteA CON DRAGAS

INTRODUCCIOacuteN AL CONCEPTO GENERALDE DRAGADOLas dragas son equipos destinados a la excavacioacuten de materiales sueltos o poco consolidados que se encuentran bajo una laacutemina de agua En consecuencia estos equipos trabajan realizando unaexcavacioacuten subacuaacutetica del material Otra caracteriacutestica es que el recubrimiento de agua puedeser natural o provocado por el hombre con el fin de facilitar y hacer posible la utilizacioacuten de talesmaacutequinasCon los avances logrados en los uacuteltimos antildeos en la construccioacuten de estos equipos es posible explotar yacimientos aluvionares realizar los desmontes previos de depoacutesitos donde los materialessuperficiales estaacuten poco consolidados y existe agua en las proximidades etc Otra aplicacioacuten que empieza a tener futuro es la de la mineriacutea marina por medio de la cual se extraen desde aacuteridos hasta recursos de muy alto valor

En el campo del dragado tradicional para la explotacioacuten de yacimientos minerales las condiciones que deben cumplirse para la aplicacioacuten de estos sistemas son

bull Resistencia del mineral en depoacutesitos de tipoplacer los granos de mineral deben ser maacutespesados que el esteacuteril que se presentaraacute enforma de suelo poco consolidado o con unamatriz de gravas y arenas sin casi cohesioacuten

bull Resistencia de los esteacuteriles materialessueltos

bull Forma del depoacutesito aluvionar tabular bancoo playa

bull Inclinacioacuten del yacimiento preferiblementehorizontal con una pendiente maacutexima del 2

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al 6

bull Tamantildeo del depoacutesito con una potencia deintermedia a grande de 8 a 60 m

bull Ley del mineral puede ser muy baja

bull Profundidad muy superficial y pequentildeorecubrimiento

VENTAJAS E INCONVENIENTESAlgunas caracteriacutesticas baacutesicas del empleo de las dragas en mineriacutea son las siguientes

VentajasEquipos de alta productividadbull Costes de operacioacuten bajosbull Requieren poca mano de obrabull Buena recuperacioacuten pero acompantildeada de alta dilucioacutenbull Operacioacuten normalmente continua en la mayoriacutea de los equiposInconvenientesbull Fuertes impactos ambientalesbull Necesidad de agua de 3000 a 4000 Im3 de material explotadobull Campo restringido a materiales poco consolidados o faacutecilmente disgregabas bajo el ataque hidraacuteulico o combinadobull Alta inversioacuten de capital con equipos grandesbull Poca flexibilidad y selectividad

TIPOS DE UNIDADES Y PRAacuteCTICAOPERATIVA CORRESPONDIENTELos diferentes tipos de dragas que actualmente se utilizan tanto en mineriacutea como en obra civil se pueden clasificar en dos grandes grupos

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A Mecaacutenicas1 De cuchara2 De cangilones3 De rodete-succionadora

B Hidraacuteulicas1 Cortadora-succionadora2 De succioacuten en marcha

Draga de cucharaEsta draga estaacute constituida por una excavadora de gran capacidad accionada mecaacutenicamente por medio de cables de forma semejante a sus equipos homoacutenimos que se utilizan en la mineriacutea tradicional a cielo abierto Estos equipos son especialmente idoacuteneos para trabajar con materiales duros y para extraer grandes bloques de ahiacute que frecuentemente se combinen con unidades rompe-rocas para extraer los fragmentos de roca desprendidos

El principio de trabajo es igual al de una excavadora normal donde la cuchara describe en un plano vertical un arco que con la ayuda de los dientes en cuyos extremos se concentran las fuerzas de excavacioacuten con altas cargas puntuales permite arrancar una rebanada de material hasta llenarlo La cuchara una vez cargada se eleva mediante los cables de accionamiento de la pluma y del brazo y con el giro

Draga de cuchara retro

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Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Page 21: Metodos de Explotacion de Minas a Cielo Abierto

CONTORNOEn yacimientos de carboacuten con capas tumbadas de reducida potencia y topografiacutea generalmentedesfavorable se aplican los meacutetodos conocidos bajo la denominacioacuten de mineriacutea de contorno

Consisten en la excavacioacuten del esteacuteril y del mineral en sentido transversal al afloramiento hasta alcanzar el liacutemite econoacutemico dejando un talud de banco uacutenico y progresioacuten longitudinal siguiendo el citado afloramiento

Dado el gran desarrollo de estas explotaciones y la escasa profundidad de los huecos es posible realizar una transferencia de los esteacuteriles para la posterior recuperacioacuten de los terrenos

La maquinaria que se utiliza suele ser del tipo convencional accionada por motores diesel

El relleno de los huecos suele efectuarse una vez que se haya alcanzado una situacioacuten que permita el vertido dentro de la explotacioacuten

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Mineriacutea de contorno

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CANTERASCanteras es el teacutermino geneacuterico que se utiliza para referirse a las explotaciones de rocas industriales ornamentales y de materiales de construccioacuten

Constituyen con mucho el sector maacutes importante en cuanto a nuacutemero ya que desde muy antiguo se han venido explotando para la extraccioacuten y abastecimiento de materias primas con uso final en la construccioacuten y en obras de infraestructura

Antiguamente debido al valor relativamente pequentildeo que teniacutean los materiales extraiacutedos las canteras se situaban muy cercanas a los centros de consumo y poseiacutean unas dimensiones generalmente reducidas

Hoy diacutea la situacioacuten es muy diferente como se veraacute maacutes adelante

En liacuteneas generales el meacutetodo de explotacioacuten aplicado suele ser el de banqueo con uno o varios niveles situaacutendose un gran nuacutemero de canteras a media ladera

Las canteras pueden subdividirse en dos grupos

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bull El primero donde se desea obtener un todo-uno fragmentado apto para alimentar a las plantas de tratamiento y obtener un producto destinado a la construccioacuten en forma de aacuteridos a la fabricacioacuten de cementos a la fabricacioacuten de productos industriales etc En este tipo de explotacioacuten se dan canteras donde la extraccioacuten no es cuidadosa y se dan grandes alturas de banco

bull El segundo dedicado a la explotacioacuten cuidadosa de grandes bloques paralepipeacutedicos que posteriormente se cortan y elaboran Estas explotaciones se caracterizan por el gran nuacutemero de bancos que se abren para arrancar los bloques y la maquinaria especial con la que se obtienenplanos de corte limpios

Explotacioacuten de cantera de aacuteridos

CLASIFICACIOacuteN DE LOS TIPOS DEEXPLOTACIONES DE CANTERAEn liacutenea con lo que se ha comentado en el apartado anterior haciendo una clasificacioacuten muy elemental del conjunto de explotaciones de cantera esta permitiriacutea distinguir Las canteras de aacuteridos (Zahorras rellenos escolleras asfaltos hormigones etc) incluyeacutendose tambieacuten en este grupo a las graveras

Las canteras de roca ornamental (Pizarras Granitos Maacutermoles etc)

Las canteras de rocas y minerales industriales (Cementos ladrilleriacutea ceraacutemica y vidrio etc)

DEFINICIOacuteN DE AacuteRIDOSLas sustancias denominadas ldquoaacuteridos de construccioacutenrdquo pueden definirse como los materiales que cumplen las siguientes condicionesbull Ser materiales mineralesbull De origen natural o artificial

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bull De caraacutecter soacutelidos y ademaacutes inertesbull Dimensionados en las granulometriacuteas y formas adecuadasbull Utilizados mediante su mezcla iacutentima con aglomerantes de activacioacuten hidraacuteulica (cales cementos etc) o con ligantes bituminosos para la fabricacioacuten de1048707 Hormigones1048707 Productos artificiales resistentes1048707 Aglomerados asfaacutelticos1048707 Zahorras para la construccioacuten de bases y subbases granulares bases estabilizadas etc En construccioacuten de obras de infraestructura)1048707 Balastos Sub-balastos y gravillas de las viacuteas de ferrocarril1048707 Escollera como elemento de proteccioacuten frente a la erosioacuten marina fluvial o eoacutelica1048707 Rellenos de diverso tipo1048707 Materias primas para la industria1048707 Cemento y yesos1048707 Arenas para filtros moldes1048707 Cargas para fabricacioacuten de pinturas papel micronizadosetcCLASIFICACIOacuteN EN CUANTO A ORIGEN YNATURALEZASeguacuten su procedencia y proceso de obtencioacuten se establece la siguiente clasificacioacutenbull Aacuteridos naturalesbull Aacuteridos artificialesbull Aacuteridos recicladosbull Aacuteridos ligerosbull Asimilados a aacuteridosI Aacuteridos naturales1048707 Aacuteridos granulares obtenidos baacutesicamente de graveras y donde el material extraiacutedo se usatras haber sufrido un lavado y una clasificacioacuten1048707 Aacuteridos de machaqueo obtenidos a partir de la trituracioacuten molienda y clasificacioacuten de diferentes rocas de cantera o de las granulometriacuteas de rechazo de los aacuteridos granularesII Aacuteridos artificialesConstituidos por subproductos o residuos de procesos industriales como son las escorias sideruacutergicas las cenizas volantes de la combustioacuten del carboacuten esteacuteriles mineros etcIII Aacuteridos recicladosProcedentes de materiales de demolicioacuten y derribo de edificaciones (hormigones ceraacutemicos etc) yo de estructuras de firmes antiguos etcIV Aacuteridos ligerosProductos naturales o artificiales que se usan para la obtencioacuten de piezas o elementos de obra de bajo peso yo aislantes

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V Asimilados a aacuteridosSe distinguiraacuten en este caso1048707 Materiales de preacutestamo utilizables sin modificacioacuten de sus caracteriacutesticas naturales o con pequentildeas modificaciones de adicioacuten de productos estabilizantes o tratamientos mecaacutenicos en la construccioacuten de terraplenes y pedraplenes fundamentalmente1048707 Materiales de escollera natural o artificial constituido por bloques de formas y caracteriacutesticas variables en funcioacuten de las condiciones y especificaciones de la obra

GRAVERAS

Los materiales detriacuteticos como son las arenas y las gravas albergados en los depoacutesitos de valle y terrazas de los riacuteos son objeto de una explotacioacuten intensa debido a la demanda de dichos materiales por el sector de la construccioacuten

Las arenas y los cantos rodados se encuentran poco cohesionados por lo que las labores de arranque se efectuacutean directamente por equipos mecaacutenicos Las explotaciones suelen llevarse a cabo en un solo banco con una profundidad inferior por lo general a los 20 m

Cuando las formaciones se encuentran en niveles altos se utilizan equipos convencionales como son las palas cargadoras de ruedas y los volquetes Sin embargo es frecuente que los materiales se presenten en contacto con el subalveo o los acuiacuteferos infrayacentes empleaacutendose entonces otros equipos mineros como son las dragas las dragalinas o las raspas dando lugar a la posterior formacioacuten de lagunas

GRAVERAS SECASConsisten en excavaciones tridimensionales hasta alcanzar el fondo previsto o lecho del depoacutesito de gravas y arenas Estas explotaciones se localizan en las terrazas altas de los depoacutesitos fluviales y se trabaja siempre por encima del nivel del riacuteo o en su caso del nivel freaacutetico

Seguacuten la profundidad el avance se realiza con un frente uacutenico o escalonado en varios bancos

La maquinaria empleada es tiacutepica de cualquier explotacioacuten a cielo abierto siendo lo habitual las retroexcavadoras o las palas cargadoras sobre ruedas ya que son maacutequinas que presentan la ventaja de una mayor accesibilidad visual de los materiales que se extraen y unas mejores condiciones de trabajo de los equipos mineros

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GRAVERAS CON EXPLOTACIOacuteN BAJOLAacuteMINA DE AGUAEn estas explotaciones el nivel freaacutetico se encuentra muy proacuteximo a la superficie o a una cierta profundidad cuando el paquete productivo es de gran potencia Por ello la extraccioacuten se realiza total o parcialmente bajo el agua

En la mayoriacutea de los casos se lleva un solo banco con una altura igual a la de la profundidad del hueco inundado Solo cuando la parte alta del depoacutesito se encuentra seca la extraccioacuten se hace con un meacutetodo mixto pudiendo emplearse equipos distintos en cada zona Los maacutes comunes son dragalinas cucharas de arrastre y retroexcavadoras

El principal inconveniente estaacute en la falta de visioacuten sobre los materiales que se extraen y consecuentemente las peacuterdidas o la contaminacioacuten de estos materiales por arcillas o limos Este meacutetodo presupone que praacutecticamente todos los terrenos afectados van a ser abandonados como lagunas llegaacutendose a rellenar parcialmente algunas zonas

GRAVERAS CON REBAJAMIENTO DELNIVEL FREAacuteTICOEl meacutetodo se basa en la depresioacuten del nivel freaacutetico mediante

bull Conjunto de pozos de bombeo perimetrales al aacuterea de explotacioacuten

bull Red de zanjas excavadas por debajo del nivel de extraccioacutenbull Pantallas de impermeabilizacioacuten

En cualquier caso requiere disponer y mantener un equipo permanente de bombas para mantener el nivel de agua a la altura deseadaLa cantidad de agua que es preciso bombear puede llegar a ser notable debido a la alta conductividad hidraacuteulica y radios de influencia de varios cientos o miles de metros

MINERIacuteA HIDRAacuteULICA DRAGADO

En mineralizaciones especiales como son las metaacutelicas de oro casiterita etc etc contenidas en aluviones resulta interesante la aplicacioacuten del meacutetodo del dragado inundando previamente la zona de explotacioacuten Este meacutetodo es econoacutemico cuando la propia agua de inundacioacuten se utiliza en el proceso de concentracioacuten como ocurre con la separacioacuten gravimeacutetrica Las dragas ademaacutes del sistema de extraccioacuten que utilicen (cangilones cabezas de corte etc) pueden llegar a incorporar la propia planta de tratamiento sobre la plataforma (cribas

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ciclones jigs etc) con capacidad para tratar grandes voluacutemenes de material y un sistema de evacuacioacuten de esteacuteriles a la zona ya explotada

No obstante hoy diacutea es maacutes frecuente observar que draga y planta son flotantes pero estaacuten separadas entre siacute y conectadas por una tuberiacutea por medio de lacual la draga bombea el material extraiacutedo a la planta

MINERIacuteA CON DRAGAS

INTRODUCCIOacuteN AL CONCEPTO GENERALDE DRAGADOLas dragas son equipos destinados a la excavacioacuten de materiales sueltos o poco consolidados que se encuentran bajo una laacutemina de agua En consecuencia estos equipos trabajan realizando unaexcavacioacuten subacuaacutetica del material Otra caracteriacutestica es que el recubrimiento de agua puedeser natural o provocado por el hombre con el fin de facilitar y hacer posible la utilizacioacuten de talesmaacutequinasCon los avances logrados en los uacuteltimos antildeos en la construccioacuten de estos equipos es posible explotar yacimientos aluvionares realizar los desmontes previos de depoacutesitos donde los materialessuperficiales estaacuten poco consolidados y existe agua en las proximidades etc Otra aplicacioacuten que empieza a tener futuro es la de la mineriacutea marina por medio de la cual se extraen desde aacuteridos hasta recursos de muy alto valor

En el campo del dragado tradicional para la explotacioacuten de yacimientos minerales las condiciones que deben cumplirse para la aplicacioacuten de estos sistemas son

bull Resistencia del mineral en depoacutesitos de tipoplacer los granos de mineral deben ser maacutespesados que el esteacuteril que se presentaraacute enforma de suelo poco consolidado o con unamatriz de gravas y arenas sin casi cohesioacuten

bull Resistencia de los esteacuteriles materialessueltos

bull Forma del depoacutesito aluvionar tabular bancoo playa

bull Inclinacioacuten del yacimiento preferiblementehorizontal con una pendiente maacutexima del 2

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al 6

bull Tamantildeo del depoacutesito con una potencia deintermedia a grande de 8 a 60 m

bull Ley del mineral puede ser muy baja

bull Profundidad muy superficial y pequentildeorecubrimiento

VENTAJAS E INCONVENIENTESAlgunas caracteriacutesticas baacutesicas del empleo de las dragas en mineriacutea son las siguientes

VentajasEquipos de alta productividadbull Costes de operacioacuten bajosbull Requieren poca mano de obrabull Buena recuperacioacuten pero acompantildeada de alta dilucioacutenbull Operacioacuten normalmente continua en la mayoriacutea de los equiposInconvenientesbull Fuertes impactos ambientalesbull Necesidad de agua de 3000 a 4000 Im3 de material explotadobull Campo restringido a materiales poco consolidados o faacutecilmente disgregabas bajo el ataque hidraacuteulico o combinadobull Alta inversioacuten de capital con equipos grandesbull Poca flexibilidad y selectividad

TIPOS DE UNIDADES Y PRAacuteCTICAOPERATIVA CORRESPONDIENTELos diferentes tipos de dragas que actualmente se utilizan tanto en mineriacutea como en obra civil se pueden clasificar en dos grandes grupos

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A Mecaacutenicas1 De cuchara2 De cangilones3 De rodete-succionadora

B Hidraacuteulicas1 Cortadora-succionadora2 De succioacuten en marcha

Draga de cucharaEsta draga estaacute constituida por una excavadora de gran capacidad accionada mecaacutenicamente por medio de cables de forma semejante a sus equipos homoacutenimos que se utilizan en la mineriacutea tradicional a cielo abierto Estos equipos son especialmente idoacuteneos para trabajar con materiales duros y para extraer grandes bloques de ahiacute que frecuentemente se combinen con unidades rompe-rocas para extraer los fragmentos de roca desprendidos

El principio de trabajo es igual al de una excavadora normal donde la cuchara describe en un plano vertical un arco que con la ayuda de los dientes en cuyos extremos se concentran las fuerzas de excavacioacuten con altas cargas puntuales permite arrancar una rebanada de material hasta llenarlo La cuchara una vez cargada se eleva mediante los cables de accionamiento de la pluma y del brazo y con el giro

Draga de cuchara retro

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Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Page 22: Metodos de Explotacion de Minas a Cielo Abierto

Mineriacutea de contorno

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CANTERASCanteras es el teacutermino geneacuterico que se utiliza para referirse a las explotaciones de rocas industriales ornamentales y de materiales de construccioacuten

Constituyen con mucho el sector maacutes importante en cuanto a nuacutemero ya que desde muy antiguo se han venido explotando para la extraccioacuten y abastecimiento de materias primas con uso final en la construccioacuten y en obras de infraestructura

Antiguamente debido al valor relativamente pequentildeo que teniacutean los materiales extraiacutedos las canteras se situaban muy cercanas a los centros de consumo y poseiacutean unas dimensiones generalmente reducidas

Hoy diacutea la situacioacuten es muy diferente como se veraacute maacutes adelante

En liacuteneas generales el meacutetodo de explotacioacuten aplicado suele ser el de banqueo con uno o varios niveles situaacutendose un gran nuacutemero de canteras a media ladera

Las canteras pueden subdividirse en dos grupos

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bull El primero donde se desea obtener un todo-uno fragmentado apto para alimentar a las plantas de tratamiento y obtener un producto destinado a la construccioacuten en forma de aacuteridos a la fabricacioacuten de cementos a la fabricacioacuten de productos industriales etc En este tipo de explotacioacuten se dan canteras donde la extraccioacuten no es cuidadosa y se dan grandes alturas de banco

bull El segundo dedicado a la explotacioacuten cuidadosa de grandes bloques paralepipeacutedicos que posteriormente se cortan y elaboran Estas explotaciones se caracterizan por el gran nuacutemero de bancos que se abren para arrancar los bloques y la maquinaria especial con la que se obtienenplanos de corte limpios

Explotacioacuten de cantera de aacuteridos

CLASIFICACIOacuteN DE LOS TIPOS DEEXPLOTACIONES DE CANTERAEn liacutenea con lo que se ha comentado en el apartado anterior haciendo una clasificacioacuten muy elemental del conjunto de explotaciones de cantera esta permitiriacutea distinguir Las canteras de aacuteridos (Zahorras rellenos escolleras asfaltos hormigones etc) incluyeacutendose tambieacuten en este grupo a las graveras

Las canteras de roca ornamental (Pizarras Granitos Maacutermoles etc)

Las canteras de rocas y minerales industriales (Cementos ladrilleriacutea ceraacutemica y vidrio etc)

DEFINICIOacuteN DE AacuteRIDOSLas sustancias denominadas ldquoaacuteridos de construccioacutenrdquo pueden definirse como los materiales que cumplen las siguientes condicionesbull Ser materiales mineralesbull De origen natural o artificial

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bull De caraacutecter soacutelidos y ademaacutes inertesbull Dimensionados en las granulometriacuteas y formas adecuadasbull Utilizados mediante su mezcla iacutentima con aglomerantes de activacioacuten hidraacuteulica (cales cementos etc) o con ligantes bituminosos para la fabricacioacuten de1048707 Hormigones1048707 Productos artificiales resistentes1048707 Aglomerados asfaacutelticos1048707 Zahorras para la construccioacuten de bases y subbases granulares bases estabilizadas etc En construccioacuten de obras de infraestructura)1048707 Balastos Sub-balastos y gravillas de las viacuteas de ferrocarril1048707 Escollera como elemento de proteccioacuten frente a la erosioacuten marina fluvial o eoacutelica1048707 Rellenos de diverso tipo1048707 Materias primas para la industria1048707 Cemento y yesos1048707 Arenas para filtros moldes1048707 Cargas para fabricacioacuten de pinturas papel micronizadosetcCLASIFICACIOacuteN EN CUANTO A ORIGEN YNATURALEZASeguacuten su procedencia y proceso de obtencioacuten se establece la siguiente clasificacioacutenbull Aacuteridos naturalesbull Aacuteridos artificialesbull Aacuteridos recicladosbull Aacuteridos ligerosbull Asimilados a aacuteridosI Aacuteridos naturales1048707 Aacuteridos granulares obtenidos baacutesicamente de graveras y donde el material extraiacutedo se usatras haber sufrido un lavado y una clasificacioacuten1048707 Aacuteridos de machaqueo obtenidos a partir de la trituracioacuten molienda y clasificacioacuten de diferentes rocas de cantera o de las granulometriacuteas de rechazo de los aacuteridos granularesII Aacuteridos artificialesConstituidos por subproductos o residuos de procesos industriales como son las escorias sideruacutergicas las cenizas volantes de la combustioacuten del carboacuten esteacuteriles mineros etcIII Aacuteridos recicladosProcedentes de materiales de demolicioacuten y derribo de edificaciones (hormigones ceraacutemicos etc) yo de estructuras de firmes antiguos etcIV Aacuteridos ligerosProductos naturales o artificiales que se usan para la obtencioacuten de piezas o elementos de obra de bajo peso yo aislantes

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V Asimilados a aacuteridosSe distinguiraacuten en este caso1048707 Materiales de preacutestamo utilizables sin modificacioacuten de sus caracteriacutesticas naturales o con pequentildeas modificaciones de adicioacuten de productos estabilizantes o tratamientos mecaacutenicos en la construccioacuten de terraplenes y pedraplenes fundamentalmente1048707 Materiales de escollera natural o artificial constituido por bloques de formas y caracteriacutesticas variables en funcioacuten de las condiciones y especificaciones de la obra

GRAVERAS

Los materiales detriacuteticos como son las arenas y las gravas albergados en los depoacutesitos de valle y terrazas de los riacuteos son objeto de una explotacioacuten intensa debido a la demanda de dichos materiales por el sector de la construccioacuten

Las arenas y los cantos rodados se encuentran poco cohesionados por lo que las labores de arranque se efectuacutean directamente por equipos mecaacutenicos Las explotaciones suelen llevarse a cabo en un solo banco con una profundidad inferior por lo general a los 20 m

Cuando las formaciones se encuentran en niveles altos se utilizan equipos convencionales como son las palas cargadoras de ruedas y los volquetes Sin embargo es frecuente que los materiales se presenten en contacto con el subalveo o los acuiacuteferos infrayacentes empleaacutendose entonces otros equipos mineros como son las dragas las dragalinas o las raspas dando lugar a la posterior formacioacuten de lagunas

GRAVERAS SECASConsisten en excavaciones tridimensionales hasta alcanzar el fondo previsto o lecho del depoacutesito de gravas y arenas Estas explotaciones se localizan en las terrazas altas de los depoacutesitos fluviales y se trabaja siempre por encima del nivel del riacuteo o en su caso del nivel freaacutetico

Seguacuten la profundidad el avance se realiza con un frente uacutenico o escalonado en varios bancos

La maquinaria empleada es tiacutepica de cualquier explotacioacuten a cielo abierto siendo lo habitual las retroexcavadoras o las palas cargadoras sobre ruedas ya que son maacutequinas que presentan la ventaja de una mayor accesibilidad visual de los materiales que se extraen y unas mejores condiciones de trabajo de los equipos mineros

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GRAVERAS CON EXPLOTACIOacuteN BAJOLAacuteMINA DE AGUAEn estas explotaciones el nivel freaacutetico se encuentra muy proacuteximo a la superficie o a una cierta profundidad cuando el paquete productivo es de gran potencia Por ello la extraccioacuten se realiza total o parcialmente bajo el agua

En la mayoriacutea de los casos se lleva un solo banco con una altura igual a la de la profundidad del hueco inundado Solo cuando la parte alta del depoacutesito se encuentra seca la extraccioacuten se hace con un meacutetodo mixto pudiendo emplearse equipos distintos en cada zona Los maacutes comunes son dragalinas cucharas de arrastre y retroexcavadoras

El principal inconveniente estaacute en la falta de visioacuten sobre los materiales que se extraen y consecuentemente las peacuterdidas o la contaminacioacuten de estos materiales por arcillas o limos Este meacutetodo presupone que praacutecticamente todos los terrenos afectados van a ser abandonados como lagunas llegaacutendose a rellenar parcialmente algunas zonas

GRAVERAS CON REBAJAMIENTO DELNIVEL FREAacuteTICOEl meacutetodo se basa en la depresioacuten del nivel freaacutetico mediante

bull Conjunto de pozos de bombeo perimetrales al aacuterea de explotacioacuten

bull Red de zanjas excavadas por debajo del nivel de extraccioacutenbull Pantallas de impermeabilizacioacuten

En cualquier caso requiere disponer y mantener un equipo permanente de bombas para mantener el nivel de agua a la altura deseadaLa cantidad de agua que es preciso bombear puede llegar a ser notable debido a la alta conductividad hidraacuteulica y radios de influencia de varios cientos o miles de metros

MINERIacuteA HIDRAacuteULICA DRAGADO

En mineralizaciones especiales como son las metaacutelicas de oro casiterita etc etc contenidas en aluviones resulta interesante la aplicacioacuten del meacutetodo del dragado inundando previamente la zona de explotacioacuten Este meacutetodo es econoacutemico cuando la propia agua de inundacioacuten se utiliza en el proceso de concentracioacuten como ocurre con la separacioacuten gravimeacutetrica Las dragas ademaacutes del sistema de extraccioacuten que utilicen (cangilones cabezas de corte etc) pueden llegar a incorporar la propia planta de tratamiento sobre la plataforma (cribas

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ciclones jigs etc) con capacidad para tratar grandes voluacutemenes de material y un sistema de evacuacioacuten de esteacuteriles a la zona ya explotada

No obstante hoy diacutea es maacutes frecuente observar que draga y planta son flotantes pero estaacuten separadas entre siacute y conectadas por una tuberiacutea por medio de lacual la draga bombea el material extraiacutedo a la planta

MINERIacuteA CON DRAGAS

INTRODUCCIOacuteN AL CONCEPTO GENERALDE DRAGADOLas dragas son equipos destinados a la excavacioacuten de materiales sueltos o poco consolidados que se encuentran bajo una laacutemina de agua En consecuencia estos equipos trabajan realizando unaexcavacioacuten subacuaacutetica del material Otra caracteriacutestica es que el recubrimiento de agua puedeser natural o provocado por el hombre con el fin de facilitar y hacer posible la utilizacioacuten de talesmaacutequinasCon los avances logrados en los uacuteltimos antildeos en la construccioacuten de estos equipos es posible explotar yacimientos aluvionares realizar los desmontes previos de depoacutesitos donde los materialessuperficiales estaacuten poco consolidados y existe agua en las proximidades etc Otra aplicacioacuten que empieza a tener futuro es la de la mineriacutea marina por medio de la cual se extraen desde aacuteridos hasta recursos de muy alto valor

En el campo del dragado tradicional para la explotacioacuten de yacimientos minerales las condiciones que deben cumplirse para la aplicacioacuten de estos sistemas son

bull Resistencia del mineral en depoacutesitos de tipoplacer los granos de mineral deben ser maacutespesados que el esteacuteril que se presentaraacute enforma de suelo poco consolidado o con unamatriz de gravas y arenas sin casi cohesioacuten

bull Resistencia de los esteacuteriles materialessueltos

bull Forma del depoacutesito aluvionar tabular bancoo playa

bull Inclinacioacuten del yacimiento preferiblementehorizontal con una pendiente maacutexima del 2

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al 6

bull Tamantildeo del depoacutesito con una potencia deintermedia a grande de 8 a 60 m

bull Ley del mineral puede ser muy baja

bull Profundidad muy superficial y pequentildeorecubrimiento

VENTAJAS E INCONVENIENTESAlgunas caracteriacutesticas baacutesicas del empleo de las dragas en mineriacutea son las siguientes

VentajasEquipos de alta productividadbull Costes de operacioacuten bajosbull Requieren poca mano de obrabull Buena recuperacioacuten pero acompantildeada de alta dilucioacutenbull Operacioacuten normalmente continua en la mayoriacutea de los equiposInconvenientesbull Fuertes impactos ambientalesbull Necesidad de agua de 3000 a 4000 Im3 de material explotadobull Campo restringido a materiales poco consolidados o faacutecilmente disgregabas bajo el ataque hidraacuteulico o combinadobull Alta inversioacuten de capital con equipos grandesbull Poca flexibilidad y selectividad

TIPOS DE UNIDADES Y PRAacuteCTICAOPERATIVA CORRESPONDIENTELos diferentes tipos de dragas que actualmente se utilizan tanto en mineriacutea como en obra civil se pueden clasificar en dos grandes grupos

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A Mecaacutenicas1 De cuchara2 De cangilones3 De rodete-succionadora

B Hidraacuteulicas1 Cortadora-succionadora2 De succioacuten en marcha

Draga de cucharaEsta draga estaacute constituida por una excavadora de gran capacidad accionada mecaacutenicamente por medio de cables de forma semejante a sus equipos homoacutenimos que se utilizan en la mineriacutea tradicional a cielo abierto Estos equipos son especialmente idoacuteneos para trabajar con materiales duros y para extraer grandes bloques de ahiacute que frecuentemente se combinen con unidades rompe-rocas para extraer los fragmentos de roca desprendidos

El principio de trabajo es igual al de una excavadora normal donde la cuchara describe en un plano vertical un arco que con la ayuda de los dientes en cuyos extremos se concentran las fuerzas de excavacioacuten con altas cargas puntuales permite arrancar una rebanada de material hasta llenarlo La cuchara una vez cargada se eleva mediante los cables de accionamiento de la pluma y del brazo y con el giro

Draga de cuchara retro

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Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Page 23: Metodos de Explotacion de Minas a Cielo Abierto

CANTERASCanteras es el teacutermino geneacuterico que se utiliza para referirse a las explotaciones de rocas industriales ornamentales y de materiales de construccioacuten

Constituyen con mucho el sector maacutes importante en cuanto a nuacutemero ya que desde muy antiguo se han venido explotando para la extraccioacuten y abastecimiento de materias primas con uso final en la construccioacuten y en obras de infraestructura

Antiguamente debido al valor relativamente pequentildeo que teniacutean los materiales extraiacutedos las canteras se situaban muy cercanas a los centros de consumo y poseiacutean unas dimensiones generalmente reducidas

Hoy diacutea la situacioacuten es muy diferente como se veraacute maacutes adelante

En liacuteneas generales el meacutetodo de explotacioacuten aplicado suele ser el de banqueo con uno o varios niveles situaacutendose un gran nuacutemero de canteras a media ladera

Las canteras pueden subdividirse en dos grupos

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bull El primero donde se desea obtener un todo-uno fragmentado apto para alimentar a las plantas de tratamiento y obtener un producto destinado a la construccioacuten en forma de aacuteridos a la fabricacioacuten de cementos a la fabricacioacuten de productos industriales etc En este tipo de explotacioacuten se dan canteras donde la extraccioacuten no es cuidadosa y se dan grandes alturas de banco

bull El segundo dedicado a la explotacioacuten cuidadosa de grandes bloques paralepipeacutedicos que posteriormente se cortan y elaboran Estas explotaciones se caracterizan por el gran nuacutemero de bancos que se abren para arrancar los bloques y la maquinaria especial con la que se obtienenplanos de corte limpios

Explotacioacuten de cantera de aacuteridos

CLASIFICACIOacuteN DE LOS TIPOS DEEXPLOTACIONES DE CANTERAEn liacutenea con lo que se ha comentado en el apartado anterior haciendo una clasificacioacuten muy elemental del conjunto de explotaciones de cantera esta permitiriacutea distinguir Las canteras de aacuteridos (Zahorras rellenos escolleras asfaltos hormigones etc) incluyeacutendose tambieacuten en este grupo a las graveras

Las canteras de roca ornamental (Pizarras Granitos Maacutermoles etc)

Las canteras de rocas y minerales industriales (Cementos ladrilleriacutea ceraacutemica y vidrio etc)

DEFINICIOacuteN DE AacuteRIDOSLas sustancias denominadas ldquoaacuteridos de construccioacutenrdquo pueden definirse como los materiales que cumplen las siguientes condicionesbull Ser materiales mineralesbull De origen natural o artificial

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bull De caraacutecter soacutelidos y ademaacutes inertesbull Dimensionados en las granulometriacuteas y formas adecuadasbull Utilizados mediante su mezcla iacutentima con aglomerantes de activacioacuten hidraacuteulica (cales cementos etc) o con ligantes bituminosos para la fabricacioacuten de1048707 Hormigones1048707 Productos artificiales resistentes1048707 Aglomerados asfaacutelticos1048707 Zahorras para la construccioacuten de bases y subbases granulares bases estabilizadas etc En construccioacuten de obras de infraestructura)1048707 Balastos Sub-balastos y gravillas de las viacuteas de ferrocarril1048707 Escollera como elemento de proteccioacuten frente a la erosioacuten marina fluvial o eoacutelica1048707 Rellenos de diverso tipo1048707 Materias primas para la industria1048707 Cemento y yesos1048707 Arenas para filtros moldes1048707 Cargas para fabricacioacuten de pinturas papel micronizadosetcCLASIFICACIOacuteN EN CUANTO A ORIGEN YNATURALEZASeguacuten su procedencia y proceso de obtencioacuten se establece la siguiente clasificacioacutenbull Aacuteridos naturalesbull Aacuteridos artificialesbull Aacuteridos recicladosbull Aacuteridos ligerosbull Asimilados a aacuteridosI Aacuteridos naturales1048707 Aacuteridos granulares obtenidos baacutesicamente de graveras y donde el material extraiacutedo se usatras haber sufrido un lavado y una clasificacioacuten1048707 Aacuteridos de machaqueo obtenidos a partir de la trituracioacuten molienda y clasificacioacuten de diferentes rocas de cantera o de las granulometriacuteas de rechazo de los aacuteridos granularesII Aacuteridos artificialesConstituidos por subproductos o residuos de procesos industriales como son las escorias sideruacutergicas las cenizas volantes de la combustioacuten del carboacuten esteacuteriles mineros etcIII Aacuteridos recicladosProcedentes de materiales de demolicioacuten y derribo de edificaciones (hormigones ceraacutemicos etc) yo de estructuras de firmes antiguos etcIV Aacuteridos ligerosProductos naturales o artificiales que se usan para la obtencioacuten de piezas o elementos de obra de bajo peso yo aislantes

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V Asimilados a aacuteridosSe distinguiraacuten en este caso1048707 Materiales de preacutestamo utilizables sin modificacioacuten de sus caracteriacutesticas naturales o con pequentildeas modificaciones de adicioacuten de productos estabilizantes o tratamientos mecaacutenicos en la construccioacuten de terraplenes y pedraplenes fundamentalmente1048707 Materiales de escollera natural o artificial constituido por bloques de formas y caracteriacutesticas variables en funcioacuten de las condiciones y especificaciones de la obra

GRAVERAS

Los materiales detriacuteticos como son las arenas y las gravas albergados en los depoacutesitos de valle y terrazas de los riacuteos son objeto de una explotacioacuten intensa debido a la demanda de dichos materiales por el sector de la construccioacuten

Las arenas y los cantos rodados se encuentran poco cohesionados por lo que las labores de arranque se efectuacutean directamente por equipos mecaacutenicos Las explotaciones suelen llevarse a cabo en un solo banco con una profundidad inferior por lo general a los 20 m

Cuando las formaciones se encuentran en niveles altos se utilizan equipos convencionales como son las palas cargadoras de ruedas y los volquetes Sin embargo es frecuente que los materiales se presenten en contacto con el subalveo o los acuiacuteferos infrayacentes empleaacutendose entonces otros equipos mineros como son las dragas las dragalinas o las raspas dando lugar a la posterior formacioacuten de lagunas

GRAVERAS SECASConsisten en excavaciones tridimensionales hasta alcanzar el fondo previsto o lecho del depoacutesito de gravas y arenas Estas explotaciones se localizan en las terrazas altas de los depoacutesitos fluviales y se trabaja siempre por encima del nivel del riacuteo o en su caso del nivel freaacutetico

Seguacuten la profundidad el avance se realiza con un frente uacutenico o escalonado en varios bancos

La maquinaria empleada es tiacutepica de cualquier explotacioacuten a cielo abierto siendo lo habitual las retroexcavadoras o las palas cargadoras sobre ruedas ya que son maacutequinas que presentan la ventaja de una mayor accesibilidad visual de los materiales que se extraen y unas mejores condiciones de trabajo de los equipos mineros

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GRAVERAS CON EXPLOTACIOacuteN BAJOLAacuteMINA DE AGUAEn estas explotaciones el nivel freaacutetico se encuentra muy proacuteximo a la superficie o a una cierta profundidad cuando el paquete productivo es de gran potencia Por ello la extraccioacuten se realiza total o parcialmente bajo el agua

En la mayoriacutea de los casos se lleva un solo banco con una altura igual a la de la profundidad del hueco inundado Solo cuando la parte alta del depoacutesito se encuentra seca la extraccioacuten se hace con un meacutetodo mixto pudiendo emplearse equipos distintos en cada zona Los maacutes comunes son dragalinas cucharas de arrastre y retroexcavadoras

El principal inconveniente estaacute en la falta de visioacuten sobre los materiales que se extraen y consecuentemente las peacuterdidas o la contaminacioacuten de estos materiales por arcillas o limos Este meacutetodo presupone que praacutecticamente todos los terrenos afectados van a ser abandonados como lagunas llegaacutendose a rellenar parcialmente algunas zonas

GRAVERAS CON REBAJAMIENTO DELNIVEL FREAacuteTICOEl meacutetodo se basa en la depresioacuten del nivel freaacutetico mediante

bull Conjunto de pozos de bombeo perimetrales al aacuterea de explotacioacuten

bull Red de zanjas excavadas por debajo del nivel de extraccioacutenbull Pantallas de impermeabilizacioacuten

En cualquier caso requiere disponer y mantener un equipo permanente de bombas para mantener el nivel de agua a la altura deseadaLa cantidad de agua que es preciso bombear puede llegar a ser notable debido a la alta conductividad hidraacuteulica y radios de influencia de varios cientos o miles de metros

MINERIacuteA HIDRAacuteULICA DRAGADO

En mineralizaciones especiales como son las metaacutelicas de oro casiterita etc etc contenidas en aluviones resulta interesante la aplicacioacuten del meacutetodo del dragado inundando previamente la zona de explotacioacuten Este meacutetodo es econoacutemico cuando la propia agua de inundacioacuten se utiliza en el proceso de concentracioacuten como ocurre con la separacioacuten gravimeacutetrica Las dragas ademaacutes del sistema de extraccioacuten que utilicen (cangilones cabezas de corte etc) pueden llegar a incorporar la propia planta de tratamiento sobre la plataforma (cribas

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ciclones jigs etc) con capacidad para tratar grandes voluacutemenes de material y un sistema de evacuacioacuten de esteacuteriles a la zona ya explotada

No obstante hoy diacutea es maacutes frecuente observar que draga y planta son flotantes pero estaacuten separadas entre siacute y conectadas por una tuberiacutea por medio de lacual la draga bombea el material extraiacutedo a la planta

MINERIacuteA CON DRAGAS

INTRODUCCIOacuteN AL CONCEPTO GENERALDE DRAGADOLas dragas son equipos destinados a la excavacioacuten de materiales sueltos o poco consolidados que se encuentran bajo una laacutemina de agua En consecuencia estos equipos trabajan realizando unaexcavacioacuten subacuaacutetica del material Otra caracteriacutestica es que el recubrimiento de agua puedeser natural o provocado por el hombre con el fin de facilitar y hacer posible la utilizacioacuten de talesmaacutequinasCon los avances logrados en los uacuteltimos antildeos en la construccioacuten de estos equipos es posible explotar yacimientos aluvionares realizar los desmontes previos de depoacutesitos donde los materialessuperficiales estaacuten poco consolidados y existe agua en las proximidades etc Otra aplicacioacuten que empieza a tener futuro es la de la mineriacutea marina por medio de la cual se extraen desde aacuteridos hasta recursos de muy alto valor

En el campo del dragado tradicional para la explotacioacuten de yacimientos minerales las condiciones que deben cumplirse para la aplicacioacuten de estos sistemas son

bull Resistencia del mineral en depoacutesitos de tipoplacer los granos de mineral deben ser maacutespesados que el esteacuteril que se presentaraacute enforma de suelo poco consolidado o con unamatriz de gravas y arenas sin casi cohesioacuten

bull Resistencia de los esteacuteriles materialessueltos

bull Forma del depoacutesito aluvionar tabular bancoo playa

bull Inclinacioacuten del yacimiento preferiblementehorizontal con una pendiente maacutexima del 2

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al 6

bull Tamantildeo del depoacutesito con una potencia deintermedia a grande de 8 a 60 m

bull Ley del mineral puede ser muy baja

bull Profundidad muy superficial y pequentildeorecubrimiento

VENTAJAS E INCONVENIENTESAlgunas caracteriacutesticas baacutesicas del empleo de las dragas en mineriacutea son las siguientes

VentajasEquipos de alta productividadbull Costes de operacioacuten bajosbull Requieren poca mano de obrabull Buena recuperacioacuten pero acompantildeada de alta dilucioacutenbull Operacioacuten normalmente continua en la mayoriacutea de los equiposInconvenientesbull Fuertes impactos ambientalesbull Necesidad de agua de 3000 a 4000 Im3 de material explotadobull Campo restringido a materiales poco consolidados o faacutecilmente disgregabas bajo el ataque hidraacuteulico o combinadobull Alta inversioacuten de capital con equipos grandesbull Poca flexibilidad y selectividad

TIPOS DE UNIDADES Y PRAacuteCTICAOPERATIVA CORRESPONDIENTELos diferentes tipos de dragas que actualmente se utilizan tanto en mineriacutea como en obra civil se pueden clasificar en dos grandes grupos

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A Mecaacutenicas1 De cuchara2 De cangilones3 De rodete-succionadora

B Hidraacuteulicas1 Cortadora-succionadora2 De succioacuten en marcha

Draga de cucharaEsta draga estaacute constituida por una excavadora de gran capacidad accionada mecaacutenicamente por medio de cables de forma semejante a sus equipos homoacutenimos que se utilizan en la mineriacutea tradicional a cielo abierto Estos equipos son especialmente idoacuteneos para trabajar con materiales duros y para extraer grandes bloques de ahiacute que frecuentemente se combinen con unidades rompe-rocas para extraer los fragmentos de roca desprendidos

El principio de trabajo es igual al de una excavadora normal donde la cuchara describe en un plano vertical un arco que con la ayuda de los dientes en cuyos extremos se concentran las fuerzas de excavacioacuten con altas cargas puntuales permite arrancar una rebanada de material hasta llenarlo La cuchara una vez cargada se eleva mediante los cables de accionamiento de la pluma y del brazo y con el giro

Draga de cuchara retro

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Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Page 24: Metodos de Explotacion de Minas a Cielo Abierto

bull El primero donde se desea obtener un todo-uno fragmentado apto para alimentar a las plantas de tratamiento y obtener un producto destinado a la construccioacuten en forma de aacuteridos a la fabricacioacuten de cementos a la fabricacioacuten de productos industriales etc En este tipo de explotacioacuten se dan canteras donde la extraccioacuten no es cuidadosa y se dan grandes alturas de banco

bull El segundo dedicado a la explotacioacuten cuidadosa de grandes bloques paralepipeacutedicos que posteriormente se cortan y elaboran Estas explotaciones se caracterizan por el gran nuacutemero de bancos que se abren para arrancar los bloques y la maquinaria especial con la que se obtienenplanos de corte limpios

Explotacioacuten de cantera de aacuteridos

CLASIFICACIOacuteN DE LOS TIPOS DEEXPLOTACIONES DE CANTERAEn liacutenea con lo que se ha comentado en el apartado anterior haciendo una clasificacioacuten muy elemental del conjunto de explotaciones de cantera esta permitiriacutea distinguir Las canteras de aacuteridos (Zahorras rellenos escolleras asfaltos hormigones etc) incluyeacutendose tambieacuten en este grupo a las graveras

Las canteras de roca ornamental (Pizarras Granitos Maacutermoles etc)

Las canteras de rocas y minerales industriales (Cementos ladrilleriacutea ceraacutemica y vidrio etc)

DEFINICIOacuteN DE AacuteRIDOSLas sustancias denominadas ldquoaacuteridos de construccioacutenrdquo pueden definirse como los materiales que cumplen las siguientes condicionesbull Ser materiales mineralesbull De origen natural o artificial

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bull De caraacutecter soacutelidos y ademaacutes inertesbull Dimensionados en las granulometriacuteas y formas adecuadasbull Utilizados mediante su mezcla iacutentima con aglomerantes de activacioacuten hidraacuteulica (cales cementos etc) o con ligantes bituminosos para la fabricacioacuten de1048707 Hormigones1048707 Productos artificiales resistentes1048707 Aglomerados asfaacutelticos1048707 Zahorras para la construccioacuten de bases y subbases granulares bases estabilizadas etc En construccioacuten de obras de infraestructura)1048707 Balastos Sub-balastos y gravillas de las viacuteas de ferrocarril1048707 Escollera como elemento de proteccioacuten frente a la erosioacuten marina fluvial o eoacutelica1048707 Rellenos de diverso tipo1048707 Materias primas para la industria1048707 Cemento y yesos1048707 Arenas para filtros moldes1048707 Cargas para fabricacioacuten de pinturas papel micronizadosetcCLASIFICACIOacuteN EN CUANTO A ORIGEN YNATURALEZASeguacuten su procedencia y proceso de obtencioacuten se establece la siguiente clasificacioacutenbull Aacuteridos naturalesbull Aacuteridos artificialesbull Aacuteridos recicladosbull Aacuteridos ligerosbull Asimilados a aacuteridosI Aacuteridos naturales1048707 Aacuteridos granulares obtenidos baacutesicamente de graveras y donde el material extraiacutedo se usatras haber sufrido un lavado y una clasificacioacuten1048707 Aacuteridos de machaqueo obtenidos a partir de la trituracioacuten molienda y clasificacioacuten de diferentes rocas de cantera o de las granulometriacuteas de rechazo de los aacuteridos granularesII Aacuteridos artificialesConstituidos por subproductos o residuos de procesos industriales como son las escorias sideruacutergicas las cenizas volantes de la combustioacuten del carboacuten esteacuteriles mineros etcIII Aacuteridos recicladosProcedentes de materiales de demolicioacuten y derribo de edificaciones (hormigones ceraacutemicos etc) yo de estructuras de firmes antiguos etcIV Aacuteridos ligerosProductos naturales o artificiales que se usan para la obtencioacuten de piezas o elementos de obra de bajo peso yo aislantes

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V Asimilados a aacuteridosSe distinguiraacuten en este caso1048707 Materiales de preacutestamo utilizables sin modificacioacuten de sus caracteriacutesticas naturales o con pequentildeas modificaciones de adicioacuten de productos estabilizantes o tratamientos mecaacutenicos en la construccioacuten de terraplenes y pedraplenes fundamentalmente1048707 Materiales de escollera natural o artificial constituido por bloques de formas y caracteriacutesticas variables en funcioacuten de las condiciones y especificaciones de la obra

GRAVERAS

Los materiales detriacuteticos como son las arenas y las gravas albergados en los depoacutesitos de valle y terrazas de los riacuteos son objeto de una explotacioacuten intensa debido a la demanda de dichos materiales por el sector de la construccioacuten

Las arenas y los cantos rodados se encuentran poco cohesionados por lo que las labores de arranque se efectuacutean directamente por equipos mecaacutenicos Las explotaciones suelen llevarse a cabo en un solo banco con una profundidad inferior por lo general a los 20 m

Cuando las formaciones se encuentran en niveles altos se utilizan equipos convencionales como son las palas cargadoras de ruedas y los volquetes Sin embargo es frecuente que los materiales se presenten en contacto con el subalveo o los acuiacuteferos infrayacentes empleaacutendose entonces otros equipos mineros como son las dragas las dragalinas o las raspas dando lugar a la posterior formacioacuten de lagunas

GRAVERAS SECASConsisten en excavaciones tridimensionales hasta alcanzar el fondo previsto o lecho del depoacutesito de gravas y arenas Estas explotaciones se localizan en las terrazas altas de los depoacutesitos fluviales y se trabaja siempre por encima del nivel del riacuteo o en su caso del nivel freaacutetico

Seguacuten la profundidad el avance se realiza con un frente uacutenico o escalonado en varios bancos

La maquinaria empleada es tiacutepica de cualquier explotacioacuten a cielo abierto siendo lo habitual las retroexcavadoras o las palas cargadoras sobre ruedas ya que son maacutequinas que presentan la ventaja de una mayor accesibilidad visual de los materiales que se extraen y unas mejores condiciones de trabajo de los equipos mineros

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GRAVERAS CON EXPLOTACIOacuteN BAJOLAacuteMINA DE AGUAEn estas explotaciones el nivel freaacutetico se encuentra muy proacuteximo a la superficie o a una cierta profundidad cuando el paquete productivo es de gran potencia Por ello la extraccioacuten se realiza total o parcialmente bajo el agua

En la mayoriacutea de los casos se lleva un solo banco con una altura igual a la de la profundidad del hueco inundado Solo cuando la parte alta del depoacutesito se encuentra seca la extraccioacuten se hace con un meacutetodo mixto pudiendo emplearse equipos distintos en cada zona Los maacutes comunes son dragalinas cucharas de arrastre y retroexcavadoras

El principal inconveniente estaacute en la falta de visioacuten sobre los materiales que se extraen y consecuentemente las peacuterdidas o la contaminacioacuten de estos materiales por arcillas o limos Este meacutetodo presupone que praacutecticamente todos los terrenos afectados van a ser abandonados como lagunas llegaacutendose a rellenar parcialmente algunas zonas

GRAVERAS CON REBAJAMIENTO DELNIVEL FREAacuteTICOEl meacutetodo se basa en la depresioacuten del nivel freaacutetico mediante

bull Conjunto de pozos de bombeo perimetrales al aacuterea de explotacioacuten

bull Red de zanjas excavadas por debajo del nivel de extraccioacutenbull Pantallas de impermeabilizacioacuten

En cualquier caso requiere disponer y mantener un equipo permanente de bombas para mantener el nivel de agua a la altura deseadaLa cantidad de agua que es preciso bombear puede llegar a ser notable debido a la alta conductividad hidraacuteulica y radios de influencia de varios cientos o miles de metros

MINERIacuteA HIDRAacuteULICA DRAGADO

En mineralizaciones especiales como son las metaacutelicas de oro casiterita etc etc contenidas en aluviones resulta interesante la aplicacioacuten del meacutetodo del dragado inundando previamente la zona de explotacioacuten Este meacutetodo es econoacutemico cuando la propia agua de inundacioacuten se utiliza en el proceso de concentracioacuten como ocurre con la separacioacuten gravimeacutetrica Las dragas ademaacutes del sistema de extraccioacuten que utilicen (cangilones cabezas de corte etc) pueden llegar a incorporar la propia planta de tratamiento sobre la plataforma (cribas

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ciclones jigs etc) con capacidad para tratar grandes voluacutemenes de material y un sistema de evacuacioacuten de esteacuteriles a la zona ya explotada

No obstante hoy diacutea es maacutes frecuente observar que draga y planta son flotantes pero estaacuten separadas entre siacute y conectadas por una tuberiacutea por medio de lacual la draga bombea el material extraiacutedo a la planta

MINERIacuteA CON DRAGAS

INTRODUCCIOacuteN AL CONCEPTO GENERALDE DRAGADOLas dragas son equipos destinados a la excavacioacuten de materiales sueltos o poco consolidados que se encuentran bajo una laacutemina de agua En consecuencia estos equipos trabajan realizando unaexcavacioacuten subacuaacutetica del material Otra caracteriacutestica es que el recubrimiento de agua puedeser natural o provocado por el hombre con el fin de facilitar y hacer posible la utilizacioacuten de talesmaacutequinasCon los avances logrados en los uacuteltimos antildeos en la construccioacuten de estos equipos es posible explotar yacimientos aluvionares realizar los desmontes previos de depoacutesitos donde los materialessuperficiales estaacuten poco consolidados y existe agua en las proximidades etc Otra aplicacioacuten que empieza a tener futuro es la de la mineriacutea marina por medio de la cual se extraen desde aacuteridos hasta recursos de muy alto valor

En el campo del dragado tradicional para la explotacioacuten de yacimientos minerales las condiciones que deben cumplirse para la aplicacioacuten de estos sistemas son

bull Resistencia del mineral en depoacutesitos de tipoplacer los granos de mineral deben ser maacutespesados que el esteacuteril que se presentaraacute enforma de suelo poco consolidado o con unamatriz de gravas y arenas sin casi cohesioacuten

bull Resistencia de los esteacuteriles materialessueltos

bull Forma del depoacutesito aluvionar tabular bancoo playa

bull Inclinacioacuten del yacimiento preferiblementehorizontal con una pendiente maacutexima del 2

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al 6

bull Tamantildeo del depoacutesito con una potencia deintermedia a grande de 8 a 60 m

bull Ley del mineral puede ser muy baja

bull Profundidad muy superficial y pequentildeorecubrimiento

VENTAJAS E INCONVENIENTESAlgunas caracteriacutesticas baacutesicas del empleo de las dragas en mineriacutea son las siguientes

VentajasEquipos de alta productividadbull Costes de operacioacuten bajosbull Requieren poca mano de obrabull Buena recuperacioacuten pero acompantildeada de alta dilucioacutenbull Operacioacuten normalmente continua en la mayoriacutea de los equiposInconvenientesbull Fuertes impactos ambientalesbull Necesidad de agua de 3000 a 4000 Im3 de material explotadobull Campo restringido a materiales poco consolidados o faacutecilmente disgregabas bajo el ataque hidraacuteulico o combinadobull Alta inversioacuten de capital con equipos grandesbull Poca flexibilidad y selectividad

TIPOS DE UNIDADES Y PRAacuteCTICAOPERATIVA CORRESPONDIENTELos diferentes tipos de dragas que actualmente se utilizan tanto en mineriacutea como en obra civil se pueden clasificar en dos grandes grupos

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A Mecaacutenicas1 De cuchara2 De cangilones3 De rodete-succionadora

B Hidraacuteulicas1 Cortadora-succionadora2 De succioacuten en marcha

Draga de cucharaEsta draga estaacute constituida por una excavadora de gran capacidad accionada mecaacutenicamente por medio de cables de forma semejante a sus equipos homoacutenimos que se utilizan en la mineriacutea tradicional a cielo abierto Estos equipos son especialmente idoacuteneos para trabajar con materiales duros y para extraer grandes bloques de ahiacute que frecuentemente se combinen con unidades rompe-rocas para extraer los fragmentos de roca desprendidos

El principio de trabajo es igual al de una excavadora normal donde la cuchara describe en un plano vertical un arco que con la ayuda de los dientes en cuyos extremos se concentran las fuerzas de excavacioacuten con altas cargas puntuales permite arrancar una rebanada de material hasta llenarlo La cuchara una vez cargada se eleva mediante los cables de accionamiento de la pluma y del brazo y con el giro

Draga de cuchara retro

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Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Page 25: Metodos de Explotacion de Minas a Cielo Abierto

bull De caraacutecter soacutelidos y ademaacutes inertesbull Dimensionados en las granulometriacuteas y formas adecuadasbull Utilizados mediante su mezcla iacutentima con aglomerantes de activacioacuten hidraacuteulica (cales cementos etc) o con ligantes bituminosos para la fabricacioacuten de1048707 Hormigones1048707 Productos artificiales resistentes1048707 Aglomerados asfaacutelticos1048707 Zahorras para la construccioacuten de bases y subbases granulares bases estabilizadas etc En construccioacuten de obras de infraestructura)1048707 Balastos Sub-balastos y gravillas de las viacuteas de ferrocarril1048707 Escollera como elemento de proteccioacuten frente a la erosioacuten marina fluvial o eoacutelica1048707 Rellenos de diverso tipo1048707 Materias primas para la industria1048707 Cemento y yesos1048707 Arenas para filtros moldes1048707 Cargas para fabricacioacuten de pinturas papel micronizadosetcCLASIFICACIOacuteN EN CUANTO A ORIGEN YNATURALEZASeguacuten su procedencia y proceso de obtencioacuten se establece la siguiente clasificacioacutenbull Aacuteridos naturalesbull Aacuteridos artificialesbull Aacuteridos recicladosbull Aacuteridos ligerosbull Asimilados a aacuteridosI Aacuteridos naturales1048707 Aacuteridos granulares obtenidos baacutesicamente de graveras y donde el material extraiacutedo se usatras haber sufrido un lavado y una clasificacioacuten1048707 Aacuteridos de machaqueo obtenidos a partir de la trituracioacuten molienda y clasificacioacuten de diferentes rocas de cantera o de las granulometriacuteas de rechazo de los aacuteridos granularesII Aacuteridos artificialesConstituidos por subproductos o residuos de procesos industriales como son las escorias sideruacutergicas las cenizas volantes de la combustioacuten del carboacuten esteacuteriles mineros etcIII Aacuteridos recicladosProcedentes de materiales de demolicioacuten y derribo de edificaciones (hormigones ceraacutemicos etc) yo de estructuras de firmes antiguos etcIV Aacuteridos ligerosProductos naturales o artificiales que se usan para la obtencioacuten de piezas o elementos de obra de bajo peso yo aislantes

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V Asimilados a aacuteridosSe distinguiraacuten en este caso1048707 Materiales de preacutestamo utilizables sin modificacioacuten de sus caracteriacutesticas naturales o con pequentildeas modificaciones de adicioacuten de productos estabilizantes o tratamientos mecaacutenicos en la construccioacuten de terraplenes y pedraplenes fundamentalmente1048707 Materiales de escollera natural o artificial constituido por bloques de formas y caracteriacutesticas variables en funcioacuten de las condiciones y especificaciones de la obra

GRAVERAS

Los materiales detriacuteticos como son las arenas y las gravas albergados en los depoacutesitos de valle y terrazas de los riacuteos son objeto de una explotacioacuten intensa debido a la demanda de dichos materiales por el sector de la construccioacuten

Las arenas y los cantos rodados se encuentran poco cohesionados por lo que las labores de arranque se efectuacutean directamente por equipos mecaacutenicos Las explotaciones suelen llevarse a cabo en un solo banco con una profundidad inferior por lo general a los 20 m

Cuando las formaciones se encuentran en niveles altos se utilizan equipos convencionales como son las palas cargadoras de ruedas y los volquetes Sin embargo es frecuente que los materiales se presenten en contacto con el subalveo o los acuiacuteferos infrayacentes empleaacutendose entonces otros equipos mineros como son las dragas las dragalinas o las raspas dando lugar a la posterior formacioacuten de lagunas

GRAVERAS SECASConsisten en excavaciones tridimensionales hasta alcanzar el fondo previsto o lecho del depoacutesito de gravas y arenas Estas explotaciones se localizan en las terrazas altas de los depoacutesitos fluviales y se trabaja siempre por encima del nivel del riacuteo o en su caso del nivel freaacutetico

Seguacuten la profundidad el avance se realiza con un frente uacutenico o escalonado en varios bancos

La maquinaria empleada es tiacutepica de cualquier explotacioacuten a cielo abierto siendo lo habitual las retroexcavadoras o las palas cargadoras sobre ruedas ya que son maacutequinas que presentan la ventaja de una mayor accesibilidad visual de los materiales que se extraen y unas mejores condiciones de trabajo de los equipos mineros

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GRAVERAS CON EXPLOTACIOacuteN BAJOLAacuteMINA DE AGUAEn estas explotaciones el nivel freaacutetico se encuentra muy proacuteximo a la superficie o a una cierta profundidad cuando el paquete productivo es de gran potencia Por ello la extraccioacuten se realiza total o parcialmente bajo el agua

En la mayoriacutea de los casos se lleva un solo banco con una altura igual a la de la profundidad del hueco inundado Solo cuando la parte alta del depoacutesito se encuentra seca la extraccioacuten se hace con un meacutetodo mixto pudiendo emplearse equipos distintos en cada zona Los maacutes comunes son dragalinas cucharas de arrastre y retroexcavadoras

El principal inconveniente estaacute en la falta de visioacuten sobre los materiales que se extraen y consecuentemente las peacuterdidas o la contaminacioacuten de estos materiales por arcillas o limos Este meacutetodo presupone que praacutecticamente todos los terrenos afectados van a ser abandonados como lagunas llegaacutendose a rellenar parcialmente algunas zonas

GRAVERAS CON REBAJAMIENTO DELNIVEL FREAacuteTICOEl meacutetodo se basa en la depresioacuten del nivel freaacutetico mediante

bull Conjunto de pozos de bombeo perimetrales al aacuterea de explotacioacuten

bull Red de zanjas excavadas por debajo del nivel de extraccioacutenbull Pantallas de impermeabilizacioacuten

En cualquier caso requiere disponer y mantener un equipo permanente de bombas para mantener el nivel de agua a la altura deseadaLa cantidad de agua que es preciso bombear puede llegar a ser notable debido a la alta conductividad hidraacuteulica y radios de influencia de varios cientos o miles de metros

MINERIacuteA HIDRAacuteULICA DRAGADO

En mineralizaciones especiales como son las metaacutelicas de oro casiterita etc etc contenidas en aluviones resulta interesante la aplicacioacuten del meacutetodo del dragado inundando previamente la zona de explotacioacuten Este meacutetodo es econoacutemico cuando la propia agua de inundacioacuten se utiliza en el proceso de concentracioacuten como ocurre con la separacioacuten gravimeacutetrica Las dragas ademaacutes del sistema de extraccioacuten que utilicen (cangilones cabezas de corte etc) pueden llegar a incorporar la propia planta de tratamiento sobre la plataforma (cribas

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ciclones jigs etc) con capacidad para tratar grandes voluacutemenes de material y un sistema de evacuacioacuten de esteacuteriles a la zona ya explotada

No obstante hoy diacutea es maacutes frecuente observar que draga y planta son flotantes pero estaacuten separadas entre siacute y conectadas por una tuberiacutea por medio de lacual la draga bombea el material extraiacutedo a la planta

MINERIacuteA CON DRAGAS

INTRODUCCIOacuteN AL CONCEPTO GENERALDE DRAGADOLas dragas son equipos destinados a la excavacioacuten de materiales sueltos o poco consolidados que se encuentran bajo una laacutemina de agua En consecuencia estos equipos trabajan realizando unaexcavacioacuten subacuaacutetica del material Otra caracteriacutestica es que el recubrimiento de agua puedeser natural o provocado por el hombre con el fin de facilitar y hacer posible la utilizacioacuten de talesmaacutequinasCon los avances logrados en los uacuteltimos antildeos en la construccioacuten de estos equipos es posible explotar yacimientos aluvionares realizar los desmontes previos de depoacutesitos donde los materialessuperficiales estaacuten poco consolidados y existe agua en las proximidades etc Otra aplicacioacuten que empieza a tener futuro es la de la mineriacutea marina por medio de la cual se extraen desde aacuteridos hasta recursos de muy alto valor

En el campo del dragado tradicional para la explotacioacuten de yacimientos minerales las condiciones que deben cumplirse para la aplicacioacuten de estos sistemas son

bull Resistencia del mineral en depoacutesitos de tipoplacer los granos de mineral deben ser maacutespesados que el esteacuteril que se presentaraacute enforma de suelo poco consolidado o con unamatriz de gravas y arenas sin casi cohesioacuten

bull Resistencia de los esteacuteriles materialessueltos

bull Forma del depoacutesito aluvionar tabular bancoo playa

bull Inclinacioacuten del yacimiento preferiblementehorizontal con una pendiente maacutexima del 2

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al 6

bull Tamantildeo del depoacutesito con una potencia deintermedia a grande de 8 a 60 m

bull Ley del mineral puede ser muy baja

bull Profundidad muy superficial y pequentildeorecubrimiento

VENTAJAS E INCONVENIENTESAlgunas caracteriacutesticas baacutesicas del empleo de las dragas en mineriacutea son las siguientes

VentajasEquipos de alta productividadbull Costes de operacioacuten bajosbull Requieren poca mano de obrabull Buena recuperacioacuten pero acompantildeada de alta dilucioacutenbull Operacioacuten normalmente continua en la mayoriacutea de los equiposInconvenientesbull Fuertes impactos ambientalesbull Necesidad de agua de 3000 a 4000 Im3 de material explotadobull Campo restringido a materiales poco consolidados o faacutecilmente disgregabas bajo el ataque hidraacuteulico o combinadobull Alta inversioacuten de capital con equipos grandesbull Poca flexibilidad y selectividad

TIPOS DE UNIDADES Y PRAacuteCTICAOPERATIVA CORRESPONDIENTELos diferentes tipos de dragas que actualmente se utilizan tanto en mineriacutea como en obra civil se pueden clasificar en dos grandes grupos

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A Mecaacutenicas1 De cuchara2 De cangilones3 De rodete-succionadora

B Hidraacuteulicas1 Cortadora-succionadora2 De succioacuten en marcha

Draga de cucharaEsta draga estaacute constituida por una excavadora de gran capacidad accionada mecaacutenicamente por medio de cables de forma semejante a sus equipos homoacutenimos que se utilizan en la mineriacutea tradicional a cielo abierto Estos equipos son especialmente idoacuteneos para trabajar con materiales duros y para extraer grandes bloques de ahiacute que frecuentemente se combinen con unidades rompe-rocas para extraer los fragmentos de roca desprendidos

El principio de trabajo es igual al de una excavadora normal donde la cuchara describe en un plano vertical un arco que con la ayuda de los dientes en cuyos extremos se concentran las fuerzas de excavacioacuten con altas cargas puntuales permite arrancar una rebanada de material hasta llenarlo La cuchara una vez cargada se eleva mediante los cables de accionamiento de la pluma y del brazo y con el giro

Draga de cuchara retro

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Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Page 26: Metodos de Explotacion de Minas a Cielo Abierto

V Asimilados a aacuteridosSe distinguiraacuten en este caso1048707 Materiales de preacutestamo utilizables sin modificacioacuten de sus caracteriacutesticas naturales o con pequentildeas modificaciones de adicioacuten de productos estabilizantes o tratamientos mecaacutenicos en la construccioacuten de terraplenes y pedraplenes fundamentalmente1048707 Materiales de escollera natural o artificial constituido por bloques de formas y caracteriacutesticas variables en funcioacuten de las condiciones y especificaciones de la obra

GRAVERAS

Los materiales detriacuteticos como son las arenas y las gravas albergados en los depoacutesitos de valle y terrazas de los riacuteos son objeto de una explotacioacuten intensa debido a la demanda de dichos materiales por el sector de la construccioacuten

Las arenas y los cantos rodados se encuentran poco cohesionados por lo que las labores de arranque se efectuacutean directamente por equipos mecaacutenicos Las explotaciones suelen llevarse a cabo en un solo banco con una profundidad inferior por lo general a los 20 m

Cuando las formaciones se encuentran en niveles altos se utilizan equipos convencionales como son las palas cargadoras de ruedas y los volquetes Sin embargo es frecuente que los materiales se presenten en contacto con el subalveo o los acuiacuteferos infrayacentes empleaacutendose entonces otros equipos mineros como son las dragas las dragalinas o las raspas dando lugar a la posterior formacioacuten de lagunas

GRAVERAS SECASConsisten en excavaciones tridimensionales hasta alcanzar el fondo previsto o lecho del depoacutesito de gravas y arenas Estas explotaciones se localizan en las terrazas altas de los depoacutesitos fluviales y se trabaja siempre por encima del nivel del riacuteo o en su caso del nivel freaacutetico

Seguacuten la profundidad el avance se realiza con un frente uacutenico o escalonado en varios bancos

La maquinaria empleada es tiacutepica de cualquier explotacioacuten a cielo abierto siendo lo habitual las retroexcavadoras o las palas cargadoras sobre ruedas ya que son maacutequinas que presentan la ventaja de una mayor accesibilidad visual de los materiales que se extraen y unas mejores condiciones de trabajo de los equipos mineros

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GRAVERAS CON EXPLOTACIOacuteN BAJOLAacuteMINA DE AGUAEn estas explotaciones el nivel freaacutetico se encuentra muy proacuteximo a la superficie o a una cierta profundidad cuando el paquete productivo es de gran potencia Por ello la extraccioacuten se realiza total o parcialmente bajo el agua

En la mayoriacutea de los casos se lleva un solo banco con una altura igual a la de la profundidad del hueco inundado Solo cuando la parte alta del depoacutesito se encuentra seca la extraccioacuten se hace con un meacutetodo mixto pudiendo emplearse equipos distintos en cada zona Los maacutes comunes son dragalinas cucharas de arrastre y retroexcavadoras

El principal inconveniente estaacute en la falta de visioacuten sobre los materiales que se extraen y consecuentemente las peacuterdidas o la contaminacioacuten de estos materiales por arcillas o limos Este meacutetodo presupone que praacutecticamente todos los terrenos afectados van a ser abandonados como lagunas llegaacutendose a rellenar parcialmente algunas zonas

GRAVERAS CON REBAJAMIENTO DELNIVEL FREAacuteTICOEl meacutetodo se basa en la depresioacuten del nivel freaacutetico mediante

bull Conjunto de pozos de bombeo perimetrales al aacuterea de explotacioacuten

bull Red de zanjas excavadas por debajo del nivel de extraccioacutenbull Pantallas de impermeabilizacioacuten

En cualquier caso requiere disponer y mantener un equipo permanente de bombas para mantener el nivel de agua a la altura deseadaLa cantidad de agua que es preciso bombear puede llegar a ser notable debido a la alta conductividad hidraacuteulica y radios de influencia de varios cientos o miles de metros

MINERIacuteA HIDRAacuteULICA DRAGADO

En mineralizaciones especiales como son las metaacutelicas de oro casiterita etc etc contenidas en aluviones resulta interesante la aplicacioacuten del meacutetodo del dragado inundando previamente la zona de explotacioacuten Este meacutetodo es econoacutemico cuando la propia agua de inundacioacuten se utiliza en el proceso de concentracioacuten como ocurre con la separacioacuten gravimeacutetrica Las dragas ademaacutes del sistema de extraccioacuten que utilicen (cangilones cabezas de corte etc) pueden llegar a incorporar la propia planta de tratamiento sobre la plataforma (cribas

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ciclones jigs etc) con capacidad para tratar grandes voluacutemenes de material y un sistema de evacuacioacuten de esteacuteriles a la zona ya explotada

No obstante hoy diacutea es maacutes frecuente observar que draga y planta son flotantes pero estaacuten separadas entre siacute y conectadas por una tuberiacutea por medio de lacual la draga bombea el material extraiacutedo a la planta

MINERIacuteA CON DRAGAS

INTRODUCCIOacuteN AL CONCEPTO GENERALDE DRAGADOLas dragas son equipos destinados a la excavacioacuten de materiales sueltos o poco consolidados que se encuentran bajo una laacutemina de agua En consecuencia estos equipos trabajan realizando unaexcavacioacuten subacuaacutetica del material Otra caracteriacutestica es que el recubrimiento de agua puedeser natural o provocado por el hombre con el fin de facilitar y hacer posible la utilizacioacuten de talesmaacutequinasCon los avances logrados en los uacuteltimos antildeos en la construccioacuten de estos equipos es posible explotar yacimientos aluvionares realizar los desmontes previos de depoacutesitos donde los materialessuperficiales estaacuten poco consolidados y existe agua en las proximidades etc Otra aplicacioacuten que empieza a tener futuro es la de la mineriacutea marina por medio de la cual se extraen desde aacuteridos hasta recursos de muy alto valor

En el campo del dragado tradicional para la explotacioacuten de yacimientos minerales las condiciones que deben cumplirse para la aplicacioacuten de estos sistemas son

bull Resistencia del mineral en depoacutesitos de tipoplacer los granos de mineral deben ser maacutespesados que el esteacuteril que se presentaraacute enforma de suelo poco consolidado o con unamatriz de gravas y arenas sin casi cohesioacuten

bull Resistencia de los esteacuteriles materialessueltos

bull Forma del depoacutesito aluvionar tabular bancoo playa

bull Inclinacioacuten del yacimiento preferiblementehorizontal con una pendiente maacutexima del 2

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al 6

bull Tamantildeo del depoacutesito con una potencia deintermedia a grande de 8 a 60 m

bull Ley del mineral puede ser muy baja

bull Profundidad muy superficial y pequentildeorecubrimiento

VENTAJAS E INCONVENIENTESAlgunas caracteriacutesticas baacutesicas del empleo de las dragas en mineriacutea son las siguientes

VentajasEquipos de alta productividadbull Costes de operacioacuten bajosbull Requieren poca mano de obrabull Buena recuperacioacuten pero acompantildeada de alta dilucioacutenbull Operacioacuten normalmente continua en la mayoriacutea de los equiposInconvenientesbull Fuertes impactos ambientalesbull Necesidad de agua de 3000 a 4000 Im3 de material explotadobull Campo restringido a materiales poco consolidados o faacutecilmente disgregabas bajo el ataque hidraacuteulico o combinadobull Alta inversioacuten de capital con equipos grandesbull Poca flexibilidad y selectividad

TIPOS DE UNIDADES Y PRAacuteCTICAOPERATIVA CORRESPONDIENTELos diferentes tipos de dragas que actualmente se utilizan tanto en mineriacutea como en obra civil se pueden clasificar en dos grandes grupos

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A Mecaacutenicas1 De cuchara2 De cangilones3 De rodete-succionadora

B Hidraacuteulicas1 Cortadora-succionadora2 De succioacuten en marcha

Draga de cucharaEsta draga estaacute constituida por una excavadora de gran capacidad accionada mecaacutenicamente por medio de cables de forma semejante a sus equipos homoacutenimos que se utilizan en la mineriacutea tradicional a cielo abierto Estos equipos son especialmente idoacuteneos para trabajar con materiales duros y para extraer grandes bloques de ahiacute que frecuentemente se combinen con unidades rompe-rocas para extraer los fragmentos de roca desprendidos

El principio de trabajo es igual al de una excavadora normal donde la cuchara describe en un plano vertical un arco que con la ayuda de los dientes en cuyos extremos se concentran las fuerzas de excavacioacuten con altas cargas puntuales permite arrancar una rebanada de material hasta llenarlo La cuchara una vez cargada se eleva mediante los cables de accionamiento de la pluma y del brazo y con el giro

Draga de cuchara retro

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Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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GRAVERAS CON EXPLOTACIOacuteN BAJOLAacuteMINA DE AGUAEn estas explotaciones el nivel freaacutetico se encuentra muy proacuteximo a la superficie o a una cierta profundidad cuando el paquete productivo es de gran potencia Por ello la extraccioacuten se realiza total o parcialmente bajo el agua

En la mayoriacutea de los casos se lleva un solo banco con una altura igual a la de la profundidad del hueco inundado Solo cuando la parte alta del depoacutesito se encuentra seca la extraccioacuten se hace con un meacutetodo mixto pudiendo emplearse equipos distintos en cada zona Los maacutes comunes son dragalinas cucharas de arrastre y retroexcavadoras

El principal inconveniente estaacute en la falta de visioacuten sobre los materiales que se extraen y consecuentemente las peacuterdidas o la contaminacioacuten de estos materiales por arcillas o limos Este meacutetodo presupone que praacutecticamente todos los terrenos afectados van a ser abandonados como lagunas llegaacutendose a rellenar parcialmente algunas zonas

GRAVERAS CON REBAJAMIENTO DELNIVEL FREAacuteTICOEl meacutetodo se basa en la depresioacuten del nivel freaacutetico mediante

bull Conjunto de pozos de bombeo perimetrales al aacuterea de explotacioacuten

bull Red de zanjas excavadas por debajo del nivel de extraccioacutenbull Pantallas de impermeabilizacioacuten

En cualquier caso requiere disponer y mantener un equipo permanente de bombas para mantener el nivel de agua a la altura deseadaLa cantidad de agua que es preciso bombear puede llegar a ser notable debido a la alta conductividad hidraacuteulica y radios de influencia de varios cientos o miles de metros

MINERIacuteA HIDRAacuteULICA DRAGADO

En mineralizaciones especiales como son las metaacutelicas de oro casiterita etc etc contenidas en aluviones resulta interesante la aplicacioacuten del meacutetodo del dragado inundando previamente la zona de explotacioacuten Este meacutetodo es econoacutemico cuando la propia agua de inundacioacuten se utiliza en el proceso de concentracioacuten como ocurre con la separacioacuten gravimeacutetrica Las dragas ademaacutes del sistema de extraccioacuten que utilicen (cangilones cabezas de corte etc) pueden llegar a incorporar la propia planta de tratamiento sobre la plataforma (cribas

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ciclones jigs etc) con capacidad para tratar grandes voluacutemenes de material y un sistema de evacuacioacuten de esteacuteriles a la zona ya explotada

No obstante hoy diacutea es maacutes frecuente observar que draga y planta son flotantes pero estaacuten separadas entre siacute y conectadas por una tuberiacutea por medio de lacual la draga bombea el material extraiacutedo a la planta

MINERIacuteA CON DRAGAS

INTRODUCCIOacuteN AL CONCEPTO GENERALDE DRAGADOLas dragas son equipos destinados a la excavacioacuten de materiales sueltos o poco consolidados que se encuentran bajo una laacutemina de agua En consecuencia estos equipos trabajan realizando unaexcavacioacuten subacuaacutetica del material Otra caracteriacutestica es que el recubrimiento de agua puedeser natural o provocado por el hombre con el fin de facilitar y hacer posible la utilizacioacuten de talesmaacutequinasCon los avances logrados en los uacuteltimos antildeos en la construccioacuten de estos equipos es posible explotar yacimientos aluvionares realizar los desmontes previos de depoacutesitos donde los materialessuperficiales estaacuten poco consolidados y existe agua en las proximidades etc Otra aplicacioacuten que empieza a tener futuro es la de la mineriacutea marina por medio de la cual se extraen desde aacuteridos hasta recursos de muy alto valor

En el campo del dragado tradicional para la explotacioacuten de yacimientos minerales las condiciones que deben cumplirse para la aplicacioacuten de estos sistemas son

bull Resistencia del mineral en depoacutesitos de tipoplacer los granos de mineral deben ser maacutespesados que el esteacuteril que se presentaraacute enforma de suelo poco consolidado o con unamatriz de gravas y arenas sin casi cohesioacuten

bull Resistencia de los esteacuteriles materialessueltos

bull Forma del depoacutesito aluvionar tabular bancoo playa

bull Inclinacioacuten del yacimiento preferiblementehorizontal con una pendiente maacutexima del 2

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al 6

bull Tamantildeo del depoacutesito con una potencia deintermedia a grande de 8 a 60 m

bull Ley del mineral puede ser muy baja

bull Profundidad muy superficial y pequentildeorecubrimiento

VENTAJAS E INCONVENIENTESAlgunas caracteriacutesticas baacutesicas del empleo de las dragas en mineriacutea son las siguientes

VentajasEquipos de alta productividadbull Costes de operacioacuten bajosbull Requieren poca mano de obrabull Buena recuperacioacuten pero acompantildeada de alta dilucioacutenbull Operacioacuten normalmente continua en la mayoriacutea de los equiposInconvenientesbull Fuertes impactos ambientalesbull Necesidad de agua de 3000 a 4000 Im3 de material explotadobull Campo restringido a materiales poco consolidados o faacutecilmente disgregabas bajo el ataque hidraacuteulico o combinadobull Alta inversioacuten de capital con equipos grandesbull Poca flexibilidad y selectividad

TIPOS DE UNIDADES Y PRAacuteCTICAOPERATIVA CORRESPONDIENTELos diferentes tipos de dragas que actualmente se utilizan tanto en mineriacutea como en obra civil se pueden clasificar en dos grandes grupos

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A Mecaacutenicas1 De cuchara2 De cangilones3 De rodete-succionadora

B Hidraacuteulicas1 Cortadora-succionadora2 De succioacuten en marcha

Draga de cucharaEsta draga estaacute constituida por una excavadora de gran capacidad accionada mecaacutenicamente por medio de cables de forma semejante a sus equipos homoacutenimos que se utilizan en la mineriacutea tradicional a cielo abierto Estos equipos son especialmente idoacuteneos para trabajar con materiales duros y para extraer grandes bloques de ahiacute que frecuentemente se combinen con unidades rompe-rocas para extraer los fragmentos de roca desprendidos

El principio de trabajo es igual al de una excavadora normal donde la cuchara describe en un plano vertical un arco que con la ayuda de los dientes en cuyos extremos se concentran las fuerzas de excavacioacuten con altas cargas puntuales permite arrancar una rebanada de material hasta llenarlo La cuchara una vez cargada se eleva mediante los cables de accionamiento de la pluma y del brazo y con el giro

Draga de cuchara retro

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Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Page 28: Metodos de Explotacion de Minas a Cielo Abierto

ciclones jigs etc) con capacidad para tratar grandes voluacutemenes de material y un sistema de evacuacioacuten de esteacuteriles a la zona ya explotada

No obstante hoy diacutea es maacutes frecuente observar que draga y planta son flotantes pero estaacuten separadas entre siacute y conectadas por una tuberiacutea por medio de lacual la draga bombea el material extraiacutedo a la planta

MINERIacuteA CON DRAGAS

INTRODUCCIOacuteN AL CONCEPTO GENERALDE DRAGADOLas dragas son equipos destinados a la excavacioacuten de materiales sueltos o poco consolidados que se encuentran bajo una laacutemina de agua En consecuencia estos equipos trabajan realizando unaexcavacioacuten subacuaacutetica del material Otra caracteriacutestica es que el recubrimiento de agua puedeser natural o provocado por el hombre con el fin de facilitar y hacer posible la utilizacioacuten de talesmaacutequinasCon los avances logrados en los uacuteltimos antildeos en la construccioacuten de estos equipos es posible explotar yacimientos aluvionares realizar los desmontes previos de depoacutesitos donde los materialessuperficiales estaacuten poco consolidados y existe agua en las proximidades etc Otra aplicacioacuten que empieza a tener futuro es la de la mineriacutea marina por medio de la cual se extraen desde aacuteridos hasta recursos de muy alto valor

En el campo del dragado tradicional para la explotacioacuten de yacimientos minerales las condiciones que deben cumplirse para la aplicacioacuten de estos sistemas son

bull Resistencia del mineral en depoacutesitos de tipoplacer los granos de mineral deben ser maacutespesados que el esteacuteril que se presentaraacute enforma de suelo poco consolidado o con unamatriz de gravas y arenas sin casi cohesioacuten

bull Resistencia de los esteacuteriles materialessueltos

bull Forma del depoacutesito aluvionar tabular bancoo playa

bull Inclinacioacuten del yacimiento preferiblementehorizontal con una pendiente maacutexima del 2

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al 6

bull Tamantildeo del depoacutesito con una potencia deintermedia a grande de 8 a 60 m

bull Ley del mineral puede ser muy baja

bull Profundidad muy superficial y pequentildeorecubrimiento

VENTAJAS E INCONVENIENTESAlgunas caracteriacutesticas baacutesicas del empleo de las dragas en mineriacutea son las siguientes

VentajasEquipos de alta productividadbull Costes de operacioacuten bajosbull Requieren poca mano de obrabull Buena recuperacioacuten pero acompantildeada de alta dilucioacutenbull Operacioacuten normalmente continua en la mayoriacutea de los equiposInconvenientesbull Fuertes impactos ambientalesbull Necesidad de agua de 3000 a 4000 Im3 de material explotadobull Campo restringido a materiales poco consolidados o faacutecilmente disgregabas bajo el ataque hidraacuteulico o combinadobull Alta inversioacuten de capital con equipos grandesbull Poca flexibilidad y selectividad

TIPOS DE UNIDADES Y PRAacuteCTICAOPERATIVA CORRESPONDIENTELos diferentes tipos de dragas que actualmente se utilizan tanto en mineriacutea como en obra civil se pueden clasificar en dos grandes grupos

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A Mecaacutenicas1 De cuchara2 De cangilones3 De rodete-succionadora

B Hidraacuteulicas1 Cortadora-succionadora2 De succioacuten en marcha

Draga de cucharaEsta draga estaacute constituida por una excavadora de gran capacidad accionada mecaacutenicamente por medio de cables de forma semejante a sus equipos homoacutenimos que se utilizan en la mineriacutea tradicional a cielo abierto Estos equipos son especialmente idoacuteneos para trabajar con materiales duros y para extraer grandes bloques de ahiacute que frecuentemente se combinen con unidades rompe-rocas para extraer los fragmentos de roca desprendidos

El principio de trabajo es igual al de una excavadora normal donde la cuchara describe en un plano vertical un arco que con la ayuda de los dientes en cuyos extremos se concentran las fuerzas de excavacioacuten con altas cargas puntuales permite arrancar una rebanada de material hasta llenarlo La cuchara una vez cargada se eleva mediante los cables de accionamiento de la pluma y del brazo y con el giro

Draga de cuchara retro

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Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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al 6

bull Tamantildeo del depoacutesito con una potencia deintermedia a grande de 8 a 60 m

bull Ley del mineral puede ser muy baja

bull Profundidad muy superficial y pequentildeorecubrimiento

VENTAJAS E INCONVENIENTESAlgunas caracteriacutesticas baacutesicas del empleo de las dragas en mineriacutea son las siguientes

VentajasEquipos de alta productividadbull Costes de operacioacuten bajosbull Requieren poca mano de obrabull Buena recuperacioacuten pero acompantildeada de alta dilucioacutenbull Operacioacuten normalmente continua en la mayoriacutea de los equiposInconvenientesbull Fuertes impactos ambientalesbull Necesidad de agua de 3000 a 4000 Im3 de material explotadobull Campo restringido a materiales poco consolidados o faacutecilmente disgregabas bajo el ataque hidraacuteulico o combinadobull Alta inversioacuten de capital con equipos grandesbull Poca flexibilidad y selectividad

TIPOS DE UNIDADES Y PRAacuteCTICAOPERATIVA CORRESPONDIENTELos diferentes tipos de dragas que actualmente se utilizan tanto en mineriacutea como en obra civil se pueden clasificar en dos grandes grupos

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A Mecaacutenicas1 De cuchara2 De cangilones3 De rodete-succionadora

B Hidraacuteulicas1 Cortadora-succionadora2 De succioacuten en marcha

Draga de cucharaEsta draga estaacute constituida por una excavadora de gran capacidad accionada mecaacutenicamente por medio de cables de forma semejante a sus equipos homoacutenimos que se utilizan en la mineriacutea tradicional a cielo abierto Estos equipos son especialmente idoacuteneos para trabajar con materiales duros y para extraer grandes bloques de ahiacute que frecuentemente se combinen con unidades rompe-rocas para extraer los fragmentos de roca desprendidos

El principio de trabajo es igual al de una excavadora normal donde la cuchara describe en un plano vertical un arco que con la ayuda de los dientes en cuyos extremos se concentran las fuerzas de excavacioacuten con altas cargas puntuales permite arrancar una rebanada de material hasta llenarlo La cuchara una vez cargada se eleva mediante los cables de accionamiento de la pluma y del brazo y con el giro

Draga de cuchara retro

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Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Page 30: Metodos de Explotacion de Minas a Cielo Abierto

A Mecaacutenicas1 De cuchara2 De cangilones3 De rodete-succionadora

B Hidraacuteulicas1 Cortadora-succionadora2 De succioacuten en marcha

Draga de cucharaEsta draga estaacute constituida por una excavadora de gran capacidad accionada mecaacutenicamente por medio de cables de forma semejante a sus equipos homoacutenimos que se utilizan en la mineriacutea tradicional a cielo abierto Estos equipos son especialmente idoacuteneos para trabajar con materiales duros y para extraer grandes bloques de ahiacute que frecuentemente se combinen con unidades rompe-rocas para extraer los fragmentos de roca desprendidos

El principio de trabajo es igual al de una excavadora normal donde la cuchara describe en un plano vertical un arco que con la ayuda de los dientes en cuyos extremos se concentran las fuerzas de excavacioacuten con altas cargas puntuales permite arrancar una rebanada de material hasta llenarlo La cuchara una vez cargada se eleva mediante los cables de accionamiento de la pluma y del brazo y con el giro

Draga de cuchara retro

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Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Page 31: Metodos de Explotacion de Minas a Cielo Abierto

Estos equipos estaacuten constituidos baacutesicamente por una retroexcavadora convencional montada sobre una pontona Al contrario que la draga de cuchara el movimiento del cazo es en direccioacuten hacia la propia maacutequina existiendo dos formas de trabajo

Estas unidades tienen una gran potencia de arranque y presentan una gran versatilidad El disentildeo antiguo consistiacutea en una retro integrada en la propia pontona y con puntales para transmitir al terreno las reacciones horizontales de las fuerzas de excavacioacuten Sin embargo las dragas actuales consisten por lo general en una retroexcavadora estaacutendar colocadasobre una pontona flotante

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Dragas de cangilonesEs el equipo maacutes conocido y maacutes antiguo denominado tambieacuten draga de rosario Generalmente el casco estaacute formado por un pontoacuten rectangular y en los modelos desmontables por un pontoacuten principal y varios laterales Algunas dragas de este tipo disponen de propulsioacuten propia En la parte central del pontoacuten principal se encuentra la escala que se hace descender con el rosario de cangilones hasta una profundidad maacutexima de unos 50 m en los modelosmayores El rosario de cangilones consiste en un conjunto de cazos fijados a una cadena que es guiada a lo largo de la escala La cadena es accionada por el tambor de cabeza que se encuentra en la superficie en el extremo de la escala El otro tambor que es el de retorno se encuentra en el extremo opuesto sumergido El accionamiento de la escala se efectuacutea mediante cabrestantes y cables de elevacioacuten

La parte inferior del rosario de cangilones es la que realiza la funcioacuten de excavacioacuten al encontrarse diversos cangilones en contacto con el terreno Estos efectuacutean el corte al ser arrastrados por la cadena y estar el borde de los mismos en contacto con el fondo

Cuando los materiales son compactos en los cangilones se colocan unos dientes especiales para favorecer el arranque

Draga cortadora de succioacutenEn estos equipos el desplazamiento del material dragado tiene lugar en mezcla con agua y por medio de una bomba centriacutefuga

Es un tipo de draga que procede de la evolucioacuten de la draga de arranque estacionaria la cual no puede operar en terrenos duros ni dragar en perfil Este equipo permite trazar un perfil preciso y trabajar en terrenos de gran dureza gracias a la cabeza de corte que con su movimiento rotativo fragmenta y remueve el material lo necesario y suficiente para su aspiracioacuten

Dragas succionadoras de rodete

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

Universidad Autoacutenoma del Estado De Hidalgo Ingeniero Minero - Metaluacutergico

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Normalmente las dragas cortadoras-succionadoras se conectan a una tuberiacutea flotante por la que se realiza el transporte del material por lo que la longitud de eacutesta y su disposicioacuten deben estudiarse para permitir los sucesivos desplazamientos del equipo

En cuanto a la construccioacuten de estas dragas existen equipos autopropulsados pero la mayoriacutea estaacuten formados por simples pontones rectangulares En las dragas desmontables se emplean varios pontoneslaterales maacutes pequentildeos agrupados alrededor del pontoacuten principal El tamantildeo de este tipo de dragas se expresa por su potencia total instalada y por el diaacutemetro de la tuberiacutea de succioacuten La tuberiacutea de succioacuten normalmente tiene un diaacutemetro igual oacute 50 mm mayor que la de descarga El rango de diaacutemetros maacutes frecuente se encuentra entre los 300 y 600 mm En la se representa las caracteriacutesticas medias de estos equipos en cuanto a potencia de la cabeza de corte e instalacioacuten de bombeo en funcioacuten del diaacutemetro de la tuberiacutea de descarga y profundidad maacutexima de dragado

El claacutesico rodete utilizado en las rotopalas de superficie se emplea tambieacuten bajo el agua La configuracioacuten actual de estos equipos se consiguioacute a finales de los antildeos 70 cuando se construyeron los primeros prototipos En 1981 se ensayoacute una unidad de 550 kW de potencia para dragar arena finamente compactada y algo de arcilla y turba posteriormente se empleoacute con materiales de granulometriacutea comprendida entre 250 y 300 ptm

Los procedimientos de trabajo de las dragas de rodete difieren sensiblemente del habitual con draga cortadora succionadora La eleccioacuten del meacutetodo depende del tipo de material profundidad de succioacuten y condiciones de trabajo

Los tres procedimientos posibles son

1 Con tajo horizontal

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2 Con tajo vertical

3 Contra talud

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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2 Con tajo vertical

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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DISOLUCIOacuteN Y LIXIVIACIOacuteNAlgunos yacimientos de sales como por ejemplo la glauberita la thenardita etc se explotan procediendo primero a la descubierta del esteacuteril superficial para despueacutes fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolucioacuten mediante la circulacioacuten de agua caliente que es recuperada como una salmuera mediante un sistema de tuberiacuteas ybombas que la llevan hasta la planta de mineralurgia en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final

Por su parte la lixiviacioacuten consiste en la extraccioacuten quiacutemica de los metales o minerales contenidos en un depoacutesito El proceso es fundamentalmente quiacutemico pero puede ser tambieacuten bacterioloacutegico (ciertas bacterias aceleran las reacciones de lixiviacioacuten de metales sulfurosos) Si la extraccioacuten se realiza sin extraer el mineral se habla entonces de ldquolixiviacioacuten in insiturdquo mientras que si el mineral se arranca transporta y deposita en un lugar adecuado el meacutetodo se denomina ldquolixiviacioacuten en herasrdquo o ldquolixiviacioacuten en pilasrdquo seguacuten corresponda Una variante consiste en tratar el mineral despueacutes de su molienda entanques que disponen de agitadores conocieacutendose elprocedimiento como ldquolixiviacioacuten dinaacutemicardquo

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Explotacioacuten por el meacutetodo de ldquoAuger Miningrdquo

ESPECIALES O MIXTOS

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Los meacutetodos especiales o mixtos se refieren a aquellas explotaciones que se llevan a cabocombinando labores de superficie con labores subterraacuteneas como es el caso de la denominada mineriacutea ldquoaugerrdquo en la que despueacutes de haber efectuado la extraccioacuten parcial del mineral noexplotable econoacutemicamente a cielo abierto mediante la utilizacioacuten de equipos especiales que situados en superficie efectuacutean el arranque y transporte hasta el exterior

CLASIFICACIOacuteN DE LOS SISTEMAS DEARRANQUE

Despueacutes de haber definido el meacutetodo aplicable es necesario establecer el sistema de explotacioacuten que estaraacute constituido por los diferentes equipos dearranque carga y transporte Seguacuten la continuidad del ciclo baacutesico se diferencian los siguientes sistemas

bull Sistema totalmente discontinuo

bull Sistema mixto con trituradora estacionariadentro de la explotacioacuten

bull Sistema mixto con trituradora semimoacutevildentro de la explotacioacuten

bull Sistema continuo con trituradora moacutevil yarranque discontinuo

bull Sistema de transporte mixto y arranque

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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Continuo

bull Sistema de arranque y transporte continuos

A su vez en cada uno de los sistemas la maquinaria utilizada puede ser distinta pues por ejemplo en el arranque continuo es posible emplear rotopalas o minadores y en el transporte continuo bandas transportadoras convencionales cintas de alta pendiente mineroductos etc

SISTEMA TOTALMENTE DISCONTINUOLa operacioacuten de arranque con o sin voladura se lleva a cabo con equipos discontinuos y el transporte se efectuacutea con volquetes mineros Es actualmente el sistema maacutes implantado debido a su gran flexibilidad y versatilidad

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORAESTACIONARIA DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNUna parte de la operacioacuten se realiza con medios semejantes al sistema anterior hasta una trituradora instalada dentro de la explotacioacuten con la que se consigue una granulometriacutea adecuada para efectuar desde ese punto el transporte continuo por cintas

SISTEMA MIXTO CON TRITURADORASEMIMOacuteVIL DENTRO DE LAEXPLOTACIOacuteNConceptualmente es igual al sistema anterior pero con mayor flexibilidad ya que la trituradora puede cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo invirtiendo en estos traslados varios diacuteas o semanas

SISTEMA DE TRANSPORTE MIXTO YARRANQUE CONTINUOEsta es una variante de la alternativa anterior donde se ha sustituido el arranque discontinuo por una rotopala o equipo similar Es un sistema poco

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