Metodo Sublevel Stoping unc minas PDF

Preview

Summary

Metodo Sublevel Stoping ...

Description

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

FACULTAD DE INGENIERÍA

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica TRABAJO MONOGRÁFICO

MÉTODO DE EXPLOTACIÓN MINERA POR TAJEO POR SUBNIVELES DOCENTE: Ing. Armando Bohozquez Huara

ESTUDIANTE: 

BAZAN SANTACRUZ, Orlando



CRUZADO MERINO, Erika



FALCONÍ REYES, Alejandro.



HERRERA VENTURA, Albert



SPELUCÍN ESTELA, Jhennyfer.



TORRES CABRERA, Juan Daniel

Cajamarca Julio del 2013

MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN MINERA

ESCUELA ACADÉMICO PREFESIONAL DEL INGENIERÍA GEOLÓGICA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA

Índice INTRODUCCION....................................................................................................................................... 3 GENERALIDADES ..................................................................................................................................... 4 CONSIDERACIONES DEL DISEÑO DEL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN. ........................................................ 6 CARACTERÍSTICAS ESPACIALES ........................................................................................................... 6 CONDICIONES GEOLÓGICAS E HIDROLÓGICAS ................................................................................... 6 CONSIDERACIONES GEOTÉCNICAS ..................................................................................................... 7 Selección del método (soporte necesario) Hundibilidad .................................................................... 8 GEOMETRIA DEL YACIMIENTO Y DISTRIBUCIÓN DE LEYES. ................................................................ 8 CONSIDERACIONES ECONÓMICAS .................................................................................................... 10 FACTORES TECNOLÓGICOS ............................................................................................................... 10 FACTORES MEDIOAMBIENTALES ...................................................................................................... 10 EL MARGEN DE SEGURIDAD DENTRO DEL MODELO DEL PUNTO DE EQUILIBRIO ............................ 11 PREPARACIÓN Y DESARROLLO .............................................................................................................. 12 DISEÑO DEL TAJEO ................................................................................................................................ 15 ACCESOS A SUBNIVELES .................................................................................................................... 15 GALERIA DE ACARREO ....................................................................................................................... 15 LONGITUD Y ANCHO ..................................................................................................................... 15 ALTURA DEL TAJEO........................................................................................................................ 16 INTERVALOS ENTRE SUBNIVELES ...................................................................................................... 16 DRAW POINTS ................................................................................................................................... 16 CORTE INFERIOR ...............................................................................................................................17 SLOT – CARA LIBRE ............................................................................................................................ 17 Under Cut o corte inferior horizontal ........................................................................................... 17 SUB LEVEL CON GALERÍA CENTRAL................................................................................................... 18 SUBNIVELES DOBLES ......................................................................................................................... 18 PRODUCCIÓN ........................................................................................................................................ 19 Con taladros largos en paralelo: ....................................................................................................... 19 Características ............................................................................................................................... 19 Tipos de cuerpos de mineral ......................................................................................................... 20 Procedimiento:.............................................................................................................................. 21 Con taladros en anillo o abanico:...................................................................................................... 23

1

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA

Ventajas y Desventajas del método:............................................................................................. 24 CARGUÍO DEL MINERAL ........................................................................................................................ 25 VENTILACIÓN ........................................................................................................................................ 26 FORTIFICACIÓN ..................................................................................................................................... 26 ALCANCES.............................................................................................................................................. 27 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MÉTODO......................................................................................... 27 APLICACION DEL METODO DE EXPLOTACION POR SUBNIVELES EN EL PERÚ.......................................29 UNIDAD MINERA SAN RAFAEL – EMPRESA MINERA MINSUR S.A. ....................................................... 30 BIBLIOGRAFÍA........................................................................................................................................ 34 CONCLUSIONES ..................................................................................................................................... 35

2

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA

INTRODUCCION Hoy en día la elección y control de los métodos de explotación en minería son un rol de gran responsabilidad del geólogo, puesto que muchas veces influye en el grado de efectividad de producción así mismo de su rentabilidad, por lo cual es conveniente que el geólogo tenga un cierto conocimiento sobre éstos. No hay que entender la minería subterránea como algo de un pasado remoto, ya que yacimientos muy importantes en el mundo se explotan hoy en día a través de este procedimiento. Método usualmente aplicado a cuerpos mineralizados competentes, de alto buzamiento y rodeado por rocas competentes. Con los avances tecnológicos en equipos, explosivos, etc. lo han hecho un método altamente eficiente y versátil.

3

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA

CAPITULO I GENERALIDADES

http://es.scribd.com/doc/18942031/Evaluacion-Estrategica-de-Operaciones-Mineras

El método de arranque desde subniveles normalmente se emplea en CRIADEROS o yacimientos tabulares verticales o sub-verticales, pero MUY REGULARES y de gran espesor (>10m), en los que el mineral y la roca de los hastíales son resistentes o autosoportantes. el método se caracteriza por su gran productividad debido a que las labores de preparación se realizan en su mayor parte dentro del mineral. Como se aplica a yacimientos de alta pendiente, en los que el mineral cae por gravedad en el hueco abierto y que permiten la perforación de barrenos largos de banqueo o en

4

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA

abanico. Estos métodos necesitan una gran preparación y se requiere en general que el criadero sea potente. La distancia óptima entre subniveles depende de dos parámetros: el costo y la dilución, y entre los que se buscará una solución de compromiso. Los costos, en general, disminuyen al aumentar la altura (tendencia actual), pero aumenta con ello la dilución y algún costo particular, sobre todo al recuperar los macizos de protección y pilares. Las cámaras longitudinales, al descubrir una superficie mayor de hastíales, son peores para la dilución que las transversales. Pero estas últimas necesitan unos pilares que representan normalmente el 50 por ciento del mineral del criadero, mientras en las longitudinales es mucho menor. Actualmente la distancia entre niveles oscila entre 100 y 130 m para toda la cámara y los subniveles se sitúan cada 20-30 m de altura, por lo general dependiendo de la altura del yacimiento. El sublevel stoping es un método en el cual se excava el mineral por tajadas verticales dejando el caserón vacío, por lo general de grandes dimensiones, particularmente en el sentido vertical. El mineral arrancado se recolecta en embudos o zanjas emplazadas en la base del caserón, desde donde se extrae según diferentes modalidades. La expresión “sublevel” hace referencia a las galerías o subniveles a partir de los cuales se realiza la operación de arranque del mineral. Ver la siguiente figura:

Fuente: http://es.scribd.com/doc/18942031/Evaluacion-Estrategica-de-Operaciones-Mineras

5

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA

CONSIDERACIONES DEL DISEÑO DEL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN. CARACTERÍSTICAS ESPACIALES Todo lo concerniente para mantener un ritmo de producción constante, estable y segura, como los esfuerzos alrededor de las excavaciones, el tamaño, la orientación del cuerpo y su relación con la orientación de los sistemas de discontinuidades críticas presentes en el macizo rocoso para un excelente ritmo de producción. Los factores que tienen un mayor peso en la primera etapa de selección del diseño son los relativos a: Tamaño (alto, ancho o espesor) Geometría Distribución de Leyes Propiedades Geomecánicas de las paredes y del cuerpo mineralizado. Forma (tabular, lenticular, masivo, irregular) Disposición (inclinado, manteo) Profundidad (media, extremos, razón de sobrecarga) Todo esto es concerniente tanto al mineral como al estéril adyacente. Mediante el análisis de esos factores se obtendrá un primer diseño y ordenación de las labores más adecuadas a realizar.

CONDICIONES GEOLÓGICAS E HIDROLÓGICAS La investigación geológica llevada a cabo debe permitir, por un lado, la correcta evaluación de los recursos y reservas que alberga el depósito, debe facilitar información del tipo de roca, zonas de alteración, estructuras principales, etc. Tanto de mineral como de roca de caja (o huésped) afecta la decisión de usar métodos selectivos o no selectivos Requerimiento de drenaje, bombeo, tanto en rajo como en subterránea Mineralogía es importante para procesos

6

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA

Mineralogía y petrografía (óxidos vs. Sulfuros) Composición química Estructura del depósito (pliegues, fallas, discontinuidades, intrusiones) Planos de debilidad (grietas, fracturas, clivaje) Uniformidad, alteración, meteorización (zonas, límites) Aguas subterráneas e hidrología (ocurrencia, flujo, nivel freático) Todo ello debe plasmarse sobre planos y secciones a la escala adecuada para que el yacimiento pueda ser visualizado e interpretado fácilmente. Se precisa toda esa información para colocar adecuadamente las escombreras auxiliares y la infraestructura minera, así como para evaluar las posibles alteraciones a que puedan dar lugar las labores mineras.

CONSIDERACIONES GEOTÉCNICAS El comportamiento geotécnico de los diferentes materiales depende básicamente de la resistencia de las rocas, el grado de fracturación de los macizos, y la resistencia de las discontinuidades. Existen muchos otros sistemas de clasificación muy completos, pero los tres indicados con suficientes para una primera aproximación al comportamiento del macizo rocoso. La resistencia de la matriz rocosa es la relación entre la resistencia a la comprensión simple y la presión ejercida por el peso del recubrimiento. Esta última puede calcularse a partir de la profundidad y la densidad de la roca, mientras que la resistencia a la comprensión es más sencillo determinarla indirectamente mediante ensayos de carga puntual. El espacio entre fracturas puede definirse en término de fracturas por metro o por el RQD (Rock Quality Designation). La resistencia de las discontinuidades se determinará por la observación directa, de acuerdo con las definiciones de la siguiente tabla.

FUENTE: RICARDO ARTEGA RODRÍGUEZ, 1997, Instituto Tecnológico GeoMinero de España: Manual de Evaluación Técnico-Económico de Proyectos Mineros de Inversión-España. 1°Edición. pág. 116 /570

7

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA

Selección del método (soporte necesario) Hundibilidad Propiedades elásticas Comportamiento plástico o viscoelástico Estado de los esfuerzos (originales, modificados por la excavación) Consolidación, compactación, competencia Otras propiedades físicas (gravedad específica, poros, porosidad, permeabilidad)

GEOMETRIA DEL YACIMIENTO Y DISTRIBUCIÓN DE LEYES. La geometría del yacimiento se define a través de su forma general, inclinación y profundidad. La distribución de leyes se define como uniforme, gradual o diseminada y errática.

8

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA

Para este estudio se hará una modelización del yacimiento, llevándose a cabo por procedimientos manuales o informáticos. En cualquier caso lo que se obtiene son planos de niveles y secciones verticales en los que se indica la forma dominante del yacimiento y las distribución espacial de leyes.

FUENTE: RICARDO ARTEGA RODRÍGUEZ, 1997, Instituto Tecnológico GeoMinero de España: Manual de Evaluación Técnico-Económico de Proyectos Mineros de Inversión-España. 1°Edición. pág. 118 /570

9

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA

CONSIDERACIONES ECONÓMICAS Determinan el éxito del proyecto, Afectan inversión, flujos de caja, periodo de retorno, beneficio Reservas (tonelaje y ley) Tasa de producción Vida de la mina (desarrollo y explotación) Productividad Costo de mina de métodos posibles de aplicar

FACTORES TECNOLÓGICOS Se busca la mejor combinación entre las condiciones naturales y el método Porcentaje de recuperación Dilución Flexibilidad a cambios en la interpretación o condiciones Selectividad Concentración o dispersión de frentes de trabajo Capital, mano de obra, mecanización

FACTORES MEDIOAMBIENTALES No sólo físico, sino que también económico-político y social Control de excavaciones para mantener integridad de las mismas (seguridad). Subsidencia y efectos en superficie. Control atmosférico (ventilación, control de calidad de aire, calor, humedad) Fuerza laboral (contratos, capacitación, salud y seguridad, calidad de vida, condiciones de comunidad). En consideración a estos factores, se debe tomar una decisión respecto a si explotar el cuerpo mineralizado mediante métodos de explotación de superficie o métodos de explotación subterráneos. Las características espaciales (geometría del cuerpo) y la competencia de la roca son esenciales dado que pueden determinar la conveniencia de utilizar un método por sobre otros. Sin embargo, puede haber casos en los que el depósito puede explotarse mediante métodos de superficie o subterráneos. En estos casos, es necesario tomar la decisión en función del beneficio económico que se generará en cada caso. Las siguientes figuras muestran la complejidad de las disposiciones de labores subterráneas en depósitos reales, las que deben compatibilizar la extracción desde diversos sectores de la mina, los cuales muchas veces son explotados con métodos diferentes.

10

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA

Fuente: http://Sites.google.com/sites/chichofaim/minera

EL MARGEN DE SEGURIDAD DENTRO DEL MODELO DEL PUNTO DE EQUILIBRIO

Determinación del margen de seguridad

Fuente: http://www.solomineria.com.pe/prg_cursos/ENVIO-ELECCIONES.htm

11

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA

CAPITULO II PREPARACIÓN Y DESARROLLO Primero se debe generar un nivel base o nivel de producción, el cual consiste en una galería de transporte y estocadas de carguío que permiten habilitar los puntos de extracción. Además habrá embudos o zanjas recolectoras de mineral. Cuando se trata de una zanja continua a lo largo de la base del caserón se requiere el desarrollo previo de una galería de producción a partir de la cual se excava la zanja. Las galerías de transporte se ubican cada 45 a 120 m entre sí.

Son necesarias galerías o subniveles de perforación, dispuestos en altura según diversas configuraciones conforme a la geometría del cuerpo mineralizado, generalmente los subniveles se encuentran entre 10 y 55 m de altura. Para poder llegar a estos subniveles es

12

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA

necesario la ejecución de chimeneas o rampas de acceso, emplazadas en el límite posterior del caserón.

Para las primeras tronaduras de producción se usa una chimenea a partir de la cual se excava el corte inicial o cámara de compensación (slot), para la generación de una cara libre. Para cuerpos masivos, grandes mantos o vetas de gran espesor se pueden crear varios caserones separados por zonas estériles o pilares mineralizados que podrían ser recuperados con posterioridad utilizando el mismo método. Las dimensiones de las galerías dependerán de los equipos que circulen en ellas, siendo como mínimo galerías de 3x3 m2 de corte transversal. Además un caserón tendrá medidas del orden de 40 a 80 m de alto, 2 a 30 m de ancho y 60 a 150 m de largo.

La confección de las galerías puede ser en forma simultánea y preferentemente dentro de la zona mineralizada, para usar el mineral en la preproducción.

13

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA

La preparación termina una vez tronada la primera tajada del caserón, esto quiere decir la perforación y tronadura de un undercut, slot y las secciones de la primera tajada.

Partes del desarrollo de una mina Sublevel Stoping

14

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA

CAPITULO III DISEÑO DEL TAJEO ACCESOS A SUBNIVELES Puede hacerse a través de una rampa o chimenea, la misma que se ubica en la caja piso de la zona mineralizada, lo más lejos posible para evitar los posibles efectos de la voladura u otras operaciones de producción que se producen durante el tajeado. Chimeneas: se pueden construir con métodos convencionales, “raise boring”, “alimak”, o “vertical cráter retreat”. Y se ubican generalmente a ...