UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINASSUB SEDE COTABAMBAS - HAQUIRA

METODOS DE EXPLOTACION SUBTERRANEA

TRABAJO:EXPLOTACION POR HUNDIMIENTO DE SUBNIVELES

PRESENTADO POR: Ccoscco Mendoza Tania DOCENTE: Ing. NESTOR

Haquira 30de junio del 2015 INDICE

1. Introduccin.

2. Objetivos..

3. Marco terico.

3.1. Descripcin..

3.2. Principios.. 3.3. Aplicacin.

3.4. Preparacin...........................

3.5. Produccin

3.6 .Arranque 3.7. Ventilacin y fortificacin

3.8. Manejo y transporte del mineral

4. ventajas y desventajas..

4.1. Ventajas. 4.2. Desventajas..

5. grficos6. comentarios y conclusin..

1. INTRODUCCION

El presente trabajo contiene un estudio y descripcin sobre el mtodo de explotacin por hundimiento por subniveles, que es un mtodo que se aplica en la minera subterrnea. Dichas descripciones estn basadas en la descripcin, aplicacin, preparacin, produccin, arranque, ventilacin, manejo y transporte del mineral.Este mtodo tambin nos da a conocer las ventajas que puede tener as como las desventajas.

2. OBJETIVOSEl trabajo se realiz con la finalidad de saber o aprender de forma detallada de cmo es que se desarrolla este mtodo de explotacin por hundimiento por subniveles para as poder diferenciar de los otros mtodos.

3. MARCO TEORICO 3.1. DESCRIPCIN En el hundimiento por subniveles se divide en subniveles con un espaciamiento vertical relativamente estrecho, normalmente de 8-15m. Cada subnivel es preparado con un red regular de galeras, cubriendo una seccin completa de mineral.En criaderos anchos se colocan las galeras como transversales que pasan por el mineral desde una galera en el muro. Las galeras se trazan en paralelo en yacimientos estrechos.El volumen del mineral inmediatamente por encima de cada galera de subnivel se perfora con barrenos largos en forma de abanico. La perforacin se realiza como una operacin separada, mucho antes que la voladura. Se pueden perforar varios subniveles antes de que comience la voladura y la carga, la voladura en cada subnivel empezara en el techo o en el extremo del criadero y retroceder hacia el piso. La extraccin del mineral retrocede normalmente a lo largo de un frente aproximadamente derecho, lo que significa que se puede trabajar simultneamente en galeras adyacentes. Los subniveles por debajo y por encima siguen el mismo programa de produccin.3.2. PRINCIPIOSEste mtodo, al igual que el realce por subniveles (sublevel stoping), consiste en arrancar el mineral a partir de subniveles mediante tiros en abanicos y dispuestos segn planos verticales o con una cierta inclinacin con respecto a la vertical. Pero, posee ciertas caractersticas que lo diferencian del sublevel stoping. Es un mtodo por rebaje. El carguo del mineral arrancado se efecta en los mismos subniveles de arranque. La cara libre principal sobre la cual acta el explosivo, permanece siempre en contacto con mineral arrancado o derrumbado, mientras que en el sublevel stoping se tiene al frente un casern vaco. El hundimiento del techo no tiene mayor importanciaAmbos mtodos se encuentran entre los de mayor productividad y al mismotiempo entre los ms econmicos. Es conveniente sealar que, as como los mtodos de cmaras y pilares alcanzaron en los Estados Unidos un alto grado de desarrollo tcnico en cuanto a mecanizacin, en Suecia ha sucedido algo similar con el hundimiento por subniveles, y es as que los suecos han alcanzado condiciones econmicas de explotacin excepcionales, a pesar de tener un costo de mano de obra considerado como uno de los mas elevados del mundo.

En general el concepto de mtodo por hundimiento implica que el material estril superpuesto se derrumba y rellena el vaco que va dejando la extraccin del cuerpo mineralizado. Este proceso se debe propagar hasta la superficie, creando as una cavidad o crter.

Consiste en dividir el cuerpo mineralizad en subniveles especiados verticalmente entre 10 a 20 m. En cada subnivel se desarrolla una red de galeras paralelas que cruzan transversalmente el cuerpo, a distancias del orden de 10 a 15 m.

Las galeras de un determinado subnivel se ubican entremedio y equidistantes de las galeras de los subniveles inmediatamente vecinos. De este modo, toda la seccin mineralizada queda cubierta por una malla de galeras dispuestas en una configuracin romboidal. 3.3. APLICACINEste mtodo se puede aplicar en general en los mismos casos que el realce por subniveles, salvo cuando por razones econmicas, se trata de vetas demasiado estrechas. sea, su campo de aplicacin abarca yacimientos masivos y tambin vetas de un espesor razonable. Sin embargo, a diferencia del realce por subniveles que necesita vetas relativamente verticales y adems que tanto las caractersticas mecnicas del mineral como de la roca encajadora sean bastante buenas, en el hundimiento por subniveles no tienen importancia estos aspectos sealados.

De modo que su campo de aplicacin es ms amplio. Adems tiene la ventaja sobre el realce por subniveles, de ser un mtodo relativamente selectivo, debido a que todo el mineral arrancado se carga mediante palas, lo que permite separarlo de acuerdo a sus leyes, sobre todo si se ha muestreado previamente el mineral aprovechando la perforacin de los tiros de arranque. Para efectuar dicha Separacin, basta con tener varias chimeneas de evacuacin en lugar de una, como lo hicieron en Kiruna, donde existen hasta 4 chimeneas diferentes en cada sector de modo de separar el mineral de hierro segn sus leyes en fsforo. Tericamente es posible, por otra parte, evitar las zonas estriles incluidas dentro de la mineralizacin, como ser los diques. Es evidente, sin embargo, que cada vez que se derrumba la roca encajadora o que se dejan abandonadas zonas estriles, se producir una cierta dilucin, la cual aumenta a medida que la explotacin se profundiza. El mayor inconveniente de este mtodo proviene de la importancia de la preparacin que requiere. Un 20 % del mineral proviene de estas labores.

El mtodo SLC se aplica de preferencia en cuerpos de forma tabular, verticales osubverticales, de grandes dimensiones, tanto en espesor como en su extensin vertical. Tambin es aplicable en yacimientos masivos.

La roca mineralizada debe presentar condiciones de competencia solo suficientes para que las labores emplazadas en ella permanezcan estables con un mnimo de elementos de refuerzo. La roca circundante, o ms especficamente la superpuesta, debe ser poco competente, de modo que se derrumbe con facilidad ocupando el vaco dejado por la extraccin de la roca mineralizada. Es deseable que la roca mineralizada y el material estril superpuesto sean fcilmente diferenciables y separables, en el sentido de minimizar su mezcla y por consiguiente la dilucin del mineral.

3.4. PREPARACIONLa mayor parte de la preparacin consiste de perforacin de galeras para preparar los subniveles. Esta es una tarea de gran alcance y se puede extraer tanto como un 20 % del mineral ya durante la fase de preparacin. Adems de galeras se necesitan coladeros de mineral y rampas para conectar los subniveles con los niveles principales. La parte de trabajos de preparacin en el hundimiento por subniveles es considerable. La perforacin de galeras es sin embargo un proceso repetitivo y regular que puede ser organizado para alta eficacia con equipos modernos.

3.5. PRODUCCION

El volumen de mineral inmediatamente por encima de cada galera de subnivel se perfora con barrenos largos en forma de abanico. La operacin se realiza como una operacin separada, mucho antes que la voladura. Se pueden perforar varios subniveles antes de que comience la voladura y la carga.

La voladura en cada subnivel empezar en el techo o en el extremo del criadero y retroceder hacia el piso. La extraccin de mineral retrocede normalmente a lo largo de un frente aproximadamente derecho, lo que significa que se puede trabajar simultneamente en galeras adyacentes. Los subniveles por debajo ypor encima siguen el mismo programa de produccin.

La voladura de un abanico de barrenos arranca una franja de mineral. El mineral se hunde en la galera, donde se carga y transporta a coladeros de mineral. Los estriles en el techo se rompen continuamente y se hunden en el vaco.

Esto se puede notar en la galera durante la carga como un aumento de dilucin de estriles en el material cargado. Cuando la dilucin ha alcanzado una cierta proporcin se interrumpe la carga y se vuela el abanico siguiente. Una parte del mineral quedar mezclado con los estriles en el rea hundida. La dilucin del material cargado con estriles tiene un promedio de entre 10 y 35 % y las prdidas calculadas de mineral se encuentran entre 10 y 20 %.

3.6.ARRANQUE

La operacin de arranque se inicia en el subnivel superior, en retroceso desde el lmite ms alejado o pendiente (hanging wall) del cuerpo mineralizado hacia el lmite yacente (foot wall). Desde cada galera del subnivel se perforan tiros hacia arriba, segn un diagrama en abanico que cubre toda la seccin de roca de forma romboidal ubicada inmediatamente encima.

La longitud de los tiros es variable pudiendo alcanzar hasta unos 40m. El dimetro de perforacin se ubica en el rango de 50 a 90 mm. Se utilizan jumbos electrohidrulicos diseados para perforacin radial. La perforacin se realiza anticipadamente como una operacin continua e independiente de la tronadura. Cada tronadura involucra entre dos y cinco abanicos por galera.

3.7.VENTILACION Y FORTIFICACIONEl uso intensivo de cargadores LHD diesel exige disponer de una buena ventilacin en las galeras de produccin. Considerando que tales labores son ciegas, se debe recurrir a sistemas auxiliares de ventilacin.

La solucin ms socorrida consiste en inyectar el aire fresco por la rampla. El aire accede as a la galera de cabecera donde se instala una puerta de control dotada de un ventilador soplante inyector. A partir de esta puerta, el aire sigue su recorrido hacia las galeras de produccin por el interior de una red de ductos de acero o material plstico, que rematan en los frentes de trabajo.

El aire retorna ventilando las galeras de produccin hacia la galera de cabecera, de donde es evacuado por una chimenea dotada de un ventilador extractor ubicada al interior de la puerta de control.

Fortificacin

Este mtodo implica el desarrollo de una gran cantidad de labores de gran seccin, especficamente las galeras de produccin de 4 a 5 m de ancho, que a su vez tienen una vida relativamente corta. Ambos sentidos apuntan en sentido contrapuesto en cuanto a satisfacer de modo eficiente las condiciones de estabilidad de tales excavaciones.

Si se trata de una roca competente no se requiere de elementos de fortificacin adicionales. En presencia de rocas medianamente competentes, se pueden utilizar elementos de refuerzo provisorios tales como enmaderado, pernos cementados y malla de alambre.

El principal problema se presenta en la mantencin del frente de extraccin o visera. La presencia de roca de mala calidad requiere de elementos de fortificacin semi-permanentes tales como malla de acero, shotcrete o incluso marcos de acero, situacin que puede afectar seriamente las posibilidades de aplicacin del mtodo

3.8. MANEJO Y TRANSPORTE DEL MINERAL

El manejo y transporte de minerales en el rea de produccin consiste de la carga del mineral que se hunde en la galera de subnivel, el transporte a un coladero de mineral y la descarga en el mismo. Estas condiciones favorecen el uso de la tcnica LHD (carga-acarreo-descarga). Los subniveles estn diseados generalmente en la disposicin de la mina para longitudes de transporte que corresponden a una cargadora especial LHD.

Como en otras operaciones en el hundimiento por subniveles, se obtiene una alta eficacia en la fase de la carga-transporte. La cargadora puede mantenerse en funcionamiento continuo, moviendo de una galera de subnivel a otra, en cuanto se haya extrado el mineral.

El material arrancado se maneja con equipos LHD de gran capacidad, los cuales cargan el mineral en la frente de produccin y lo transportan a travs de las mismas galeras de perforacin para vaciarlo en los piques de traspaso que se conectan a las galeras de cabecera. Este sistema operativo alcanza una alta eficiencia. Una misma pala puede mantenerse continuamente en operacin sirviendo simultneamente a varias galeras. A medida que se extrae el mineral tronado, el material estril superpuesto rellena el vaco dejado por la explotacin, mezclndose parcialmente con el mineral arrancado. La extraccin contina hasta que la introduccin de material estril supera un cierto lmite pre-establecido.4. VENTAJAS Y DESVENTAJAS4.1. VENTAJAS

Aplicado en roca competente a moderadamente competente. Es un mtodo seguro (las actividades que Se realizan siempre dentro de las galeras debidamente fortificadas). Este mtodo es altamente mecanizable, permitiendo importantes. Reducciones de costos operativos. Todas las actividades que se realizan son especializadas. Puede adecuarse a cuerpos irregulares y angostos con un buen diseo.

Efectuar los desarrollos en mineral, permite obtener beneficios en el corto plazo e incluso en el periodo de preparacin. Adems permite el mejor reconocimiento del cuerpo mineralizado.

Se puede variar el ritmo de produccin con facilidad permitiendo gran flexibilidad.

Se pude llevar la perforacin adelantada lo que da holgura en caso de imprevistos.

4.2. DESVENTAJAS La dilucin del mineral con el estril suele estar entre el 10 y el 30%. Las recuperaciones asilan entre el 20 y el 90%. Se requiere la implementacin de un control de produccin acucioso. Existen perdidas de mineral; al llegar al punto limite de extraccin. El mtodo requiere un alto grado de desarrollo. Al generarse el hundimiento, se produce subsidencia, con destruccin de la superficie .5.GRAFICOS

6. COMENTARIOS.El SLC es un mtodo de alta capacidad productiva; su disposicin general (layout) es bastante simple, regular y esquemtica; y no requiere de excavaciones e instalaciones demasiado complejas.

Las operaciones involucradas desarrollo, arranque y manejo de mineral se realizan en sectores o niveles distintos, con escasa interferencia, lo que permite una secuencia fluida e independiente de cada una de estas operaciones.Tales condiciones permiten una intensiva utilizacin de equipos mecanizados de alta productividad pudiendo as alcanzar el proceso un gran nivel de eficiencia y altos estndares tcnicos.

La principal debilidad de este mtodo es la alta dilucin a la que queda expuestoPermanentemente el mineral arrancado durante el proceso de extraccin. Se mide en trminos de la relacin entre la diferencia de leyes del mineral in-situ y del material extrado, con respecto a la diferencia de leyes del mineral in-situ y del material contaminante. Se expresa en porcentaje y puede alcanzar en este caso cifras de hasta un 25%.

La dilucin, a su vez, afecta la recuperacin de las reservas. Cuando la ley del material extrado alcanza el valor mnimo econmico estimado aceptable (ley de corte), la extraccin se interrumpe y parte del mineral arrancado se pierde.Requiere un gran volumen de desarrollos, que si bien es cierto en gran medida son en mineral, de todos modos los costos involucrados inciden de modo significativo en el costo operacional del proceso productivo.

El hundimiento por subniveles es esquemtico y regular tanto en disposicin como en procedimientos de trabajo. La preparacin, la perforacin de produccin y la carga se realizan en niveles separados, cada una como una operacin independiente de las otras. Siempre hay varias reas de trabajo disponible para cada unidad de mquina.

Estos factores hacen juntos que el hundimiento por subniveles sea un mtodo donde se puedan introducir equipos mecanizados por completo, manteniendo un proceso eficaz de explotacin. La explotacin se puede comparar como un proceso industrial. La dilucin de estriles y las perdidas de mineral son desventajas que ponen dificultades para la aplicacin del mtodo. Para reducir al mnimo la influencia negativa de cargado. Cuando la dilucin ha alcanzado una cierta proporcin se interrumpe la carga y se vuela el abanico siguiente. Una parte del mineral quedar mezclado con los estriles en el rea hundida. La dilucin del material cargado con estriles tiene un promedio de entre 10 y 35 % y las prdidas calculadas de mineral se encuentran entre 10 y 20 %.

Explotacin por hundimiento de subnivelesPgina 1