Clase11 2009 I Open Stopes

8/10/2019 Clase11 2009 I Open Stopes

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFacultad de Ingeniera Geolgica Minera y Metalrgica

Escuela Profesional de Ingeniera de Minas

MI 115 Mtodos de Explotacin Subterrnea

Ciclo 2009-I

FGZ/ Mayo 2009

METODOS DE EXPLOTACION DE TAJEOSAUTO SOPORTADOS


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Ciclo 2009-I

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METODOS DE EXPLOTACION SUBTERRANEA CON TAJEOSAUTOSOPORTADOS

Estos mtodos fueron de los primeros en aplicarse, empezando desde las minasprehistricas de Europa y las minas de oro de Nubia en el tiempo de los faraones.

Cuando los primeros mineros hicieron aberturas, estas tuvieron que ser de todasmaneras estables y auto soportadas para poder continuar trabajando. Por lo tanto, amedida que avanzo el minado, los mtodos de tajeos auto soportados fueron

inventados para encontrar las necesidades particulares de los cuerpos mineralizados.La madera para el soporte de las minas aparece en 1000 a.C. pero solo para uncontrol puntual y local.

Los tajeos auto soportados encuentran su aplicacin en rocas moderadas a fuertesque tengan pocas juntas o fragmentacin, buenas caja techo y piso, de tal forma que

no requieran soporte o que este sea mnimo.

Estos mtodos encuentran aplicaciones en los cuerpos de todas las inclinacionesdesde los ms echados hasta los ms verticales, y donde el movimiento de mineralpuede hacerse por va mecnica o bajo la influencia de la gravedad.


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INTRODUCCION

METODO BUZAMIENTO SOSTENIMIENTO PRIMARIO ESPESOR DEL CUERPO EFICIENCIA (t/h-g)

Room and pillar < 35o

Pilares de mineral < 300 pies (90 m) 30 a 70

Breast Stoping < 35o Pilares artificiales < 12 pies (3.6 m) 1 a 5

Under/Overhand Open St > 45o

Ninguno < 8 pies (2.4 m) 1 a 3

Sub level Stoping > 45o

Ninguno > 20 pies (6.0 m) 50 a 70

APLICACIONES DE METODOS AUTOSOPORTADOS

La tabla muestra el rango de cuerpos mineralizados adecuados para tajeos abiertos, conreferencia particular a sus buzamientos y el espesor del depsito.


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Muchas de las aplicaciones de cuerpos mineralizados planos o de muy bajobuzamiento pueden ser recuperados despus de completar la practica normal detajeado.

En cuerpos de mayor inclinacin, los puentes y los pilares son usados para sostenerlos extremos del tajeo y mas adelante ser recuperados.

Los mtodos auto soportados en cuerpos mineralizados encima de los 20 pies (6 m)de espesor son principalmente de alta produccin y son factibles de mecanizacin, quelos hace muy eficientes. El desarrollo de grandes equipos DTH (taladros de 6 a 8dimetro) ha tenido un mayor impacto en estos mtodos, debido a su gran seguridaden grandes longitudes de hasta 120 metros. Las aplicaciones de estos mtodos DTHcambio definitivamente el layout de los tajeos, hacindolos mas productivos y demenores costos, completndose esta mecanizacin con equipos trackless de mayoresdimensiones (scooptrams y camiones de bajo perfil LHD).


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METODO DE EXPLOTACION DE TAJEOS ABIERTOS(OPEN STOPES)


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INTRODUCCION

Estrictamente definido, un TAJEO ABIERTO es definido como unaabertura subterrnea de la cual se ha extrado el mineral y en la cual no seha empleado ningn tipo de sostenimiento tanto para las paredes comopara el techo.

Los usos ms comunes incluyen aquellos tajeos en los que tanto el techocomo las paredes pueden ser sostenidos por pilares de mineral o desmonte,o por puntales pernos de roca u otros medios. Si nos suscribimos a loltimo, desde un punto de vista estructural, los tajeos abiertos podemos

dividirlos en dos clases:

- aberturas (simples) aisladas, y- tajeos con pilares (aberturas mltiples)


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INTRODUCCION

TAJEOS ABIERTOS CON PILARESGeneralmente, un depsito mineralizado deconsiderable extensin en rea tales comovetas angostas o ms anchas, o una gran

bolsonada o lentes de mineral, no puedenser minadas como un tajeo de aberturasimple sin sostenimiento.

Para mantener la estabilidad, se requiere

sostenimiento dentro de los lmites deldepsito, y si este sostenimiento esefectuado dejando reas de mineral odesmonte sin excavar, el sistema de minadose refiere como TAJEO ABIERTO con pilares.

Pilares de mineral debaja ley o desmonte

Lmite depsito

mineralizado

Vista en planta


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El TAJEO ABIERTO (Open Stope) es un mtodo que NO debe confundirsecon el mtodo de cielo abierto (Open Pit)

Se refiere a tajeos abiertos en un minado subterrneo, aplicado a vetasangostas

INTRODUCCION METODO TAJEO ABIERTO

EL METODO CONSISTE EN EXTRAER EL MINERAL Y DEJAR EL

ESPACIO VACIO, SIN NINGUN/O MINIMO SOSTENIMIENTOARTIFICIAL.


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CONDICIONES DE APLICACIN DEL OPEN STOPE

Mineral y rocas encajonantescompetentes

Potencia de vetas: 2 metros comomximo

El buzamiento mayor a 50, paraaprovechar la fuerza de la gravedad.

Galeria Acarreo

Altobuzamiento

Caja techo

competente

Caja piso

competente

PUENTE

Subnivel

Nivel Superior

SECCION TRANSVERSAL


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A) Tajeos abiertos ascendentes (Over hand open stopes)

B) Tajeos abiertos descendentes (Under hand open stopes)

VARIANTES DE APLICACIN OPEN STOPES


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Como se ve en el grfico se tienen queconstruir 2 chimeneas entre nivel y nivel paradelimitar el bloque a explotar.

Si las cajas o el material es deleznable sepuede utilizar una altura H = 30 metros. Si lascajas son competentes esta altura ser mayor.

Cuanto ms errtico sea el comportamiento dela estructura mineralizada (vetas) menor serla distancia entre niveles y esto condicionar

tambin a la altura de la chimenea.La distancia entre chimeneas estaraproximadamente entre 40 a 60 metros.

LABORES DE PREPARACION OPEN STOPE

L = 40 a 60 metros

Nivel inferior

Tajeo a explotar quequedar vaco

H = 30 a 60

metrosCHIMENEA

Nivel superior

CHIMENEA


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Clculo de la ley promedio en la veta:

Si L = 40 mH = 30 mPotencia veta = 2 mDensidad = 2.8

Reservas probadas = 40 x 30 x 2 x 2.8 =

6,720 toneladas

Se necesita conocer las leyes; esta se hallarcon un muestreo sistemtico de las chimeneasy de los niveles. Se hallar la ley promedio

LABORES DE PREPARACION

L = 40 a 60 metros

Nivel inferior

Tajeo explotado,quedar vaco

H = 30 a 60metros

Nivel superior

leyes promedio c/labor x longitud laborLey Promedio = ---------------------------------------------------

Longitud de labores

leyes x potencia veta

Ley Promedio cada labor = -------------------------------- Potencias

De la misma forma sedetermina la potencia

promedio

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A. Tajeo abierto ascendente

Labores preparacin

En adicin a la preparacin de niveles ychimeneas de delimitacin, se preparan:

1o) Se construye una chimenea corta ytolva al centro del tajeo, en el nivel inferior.La tolva a construirse es la denominada

tolva china y se emplea madera.

2o) Se construyen los subniveles desde el

centro hacia las chimeneas laterales deltajeo. Dejando un pilar hacia el nivel inferior

3o) A medida que se va explotando enforma ascendente, hacia las chimeneastambin van quedando los pilares.

L = 40 metros

Nivel inferior

SUBNIVEL

Pilar de 1 a 2metros

Nivel superior

PUENTEPuente de 2 a5 metros

PERFORACION CHIMENEA AL CENTRO



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CICLO DE EXPLOTACION

1o) Perforacin y voladura (vertical con stoper)

2o) Acarreo: se lleva el mineral roto a la tolvadel tajeo.

L = 40 metros

Nivel inferior

SUBNIVEL

Pilar de 1 a 2metros

Nivel superior


PERFORACION

3o) Mientras en un lado se hace el acarreo,en el otro lado se hace la perforacin.

4o) A medida que se asciende se colocanpuntales y andamios.

Y as se sigue ascendiendo sucesivamente,hasta llegar al nivel superior.

Nivel inferior

SUBNIVEL

Nivel superior

PUENTE

PERFORACION

ORE BLASTED

EXTRACCION



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Cunto se explota?

Si el puente en la parte inferior es 2m y alnivel superior es 3 m.

Pilar hacia las chimeneas de 1 m

Longitud neta explotada = 40 2 = 38 mAltura neta explotada = 30 2-3 = 25 mrea explotada = 38 x 25 = 950 m2

rea inicial = 40 x 30 m = 1 200 m2

Recuperacin reserva = 950/1200 = 79.2%

Si el mineral es de alto valor, se buscar otro mtodo para mejorar larecuperacin de reservas.

L = 40 metros

Nivel inferior

SUBNIVEL

Pilar de 1

metro

Nivel superior

PUENTEPuente de 2metros

Puente de 3metros

AREAEXPLOTADA YTAJEO QUEQUEDA VACIO



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Cmo queda el tajeo?

Vaco en su totalidad, con puentes y pilaresy puntales con sus andamios en su interior.

Pilar de 1 a 2

metros

Puente de 2 a5 metros

L = 40 metros

Nivel inferior

SUBNIVEL

Nivel superior

PUENTE

EQUIPO DE PERFORACION

Con jackleg para los subniveles y stoper

para la perforacin vertical. Se hace unacara libre para la salida de la voladura.

ACARREO

Como tiene de 20 a 30 metros puedehacerse con carretillas con winches dearrastre (scraper).

Si las condiciones lo permiten puedenemplearse cargadores neumticos (CAVO) o

mini scooptrams para vetas angostas (de0.5 a 0.7 yd3).

Andamios quese van

retirando ysolo quedanlos puntales



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B. Tajeo abierto descendente

1o) Se hace la chimenea central y su tolva.

2o) Se construyen el subnivel cerca al nivelsuperior.

CICLO DE EXPLOTACION

Perforacin y voladuraSe inicia la perforacin a ambos lados de lachimenea, que se usa como cara libre.

Luego se hace el acarreo hacia chimenea.

Van quedando gradines.

Con Jackleg para los subniveles y stoperpara la perforacin vertical. Se hace unacara libre para la salida de la voladura.

L = 40 metros

Nivel inferior

SUBNIVELPilar de 1 a 2

metros

Nivel superior


PUENTE

Primer corte

Segundo corte

Cuarto corte

Tercer corte

CHIMENEA CENTRAL



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VENTAJAS DE LOS TAJEOS ABIERTOS

Mtodo muy barato.

Pocas y simples labores de preparacin.

Produccin rpida y continua de mineral.

L = 40 metros

Nivel inferior

Pilar de 1 a 2

metros

Nivel superior


PUENTE

Cuarto corte

CHIMENEA CENTRAL

Escalera



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DESVENTAJAS DE LOS TAJEOS ABIERTOS

Yacimientos pocos comunes para laaplicacin del mtodo.

No ofrece buenas condiciones de seguridad.

Baja recuperacin de mineral.

No favorece a una gran mecanizacin.

Baja productividad

APLICACIONES EN EL PER

L = 40 metros

Nivel inferior

Pilar de 1 a 2

metros

Nivel superior


PUENTE

Cuarto corte

CHIMENEA CENTRAL

Escalera

Quinto corte

En muchas minas chicas.

Morococha, Ticlio, actualmente en algunaszonas de la mina Yauliyacu.

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