Equipos de perforación para lbh

La geomecanica en el diseño minero

Es una ciencia teórica y aplicada que se encarga del estudio del comportamiento mecánico de una infraestructura construida en un macizo rocoso. Considera las fuerzas naturales e inducidas como resultado del desarrollo de una excavación subterránea, dando solución al problema de potenciales inestabilidades en las labores mineras.
esfuerzos presentes en un macizo rocoso: esfuerzo vertical (sv), esfuerzo horizontal(sh)
técnicas para el diseño de mina: método de análisis numérico como los empíricos, los métodos empíricos son mas populares ya que son basadas en la experiencia local o en algún sistema de clasificación geomecanica, lo cual genera diseños mas seguros y económicos.

Componentes de una mina subterránea

La explotación correcta de una mina subterránea requiere una red cuidadosamente planificada de piques, galerías, rampas y chimeneas. Estas labores permitirán el acceso al yacimiento, la circulación de personal o maquinaria, la extracción de mineral y estéril, la ventilación de las labores, etc.

las perforaciones de servicios, las que no están destinadas directamente a la extracción del mineral sino a la comodidad y seguridad, como son frontones de drenaje, sub estaciones eléctricas, chimeneas de ventilación.

Accesos Principales

Corresponden a aquellas labores que comunican el cuerpo mineralizado con la superficie, para su respectiva explotación como por ej: socavones, piques, rampas

Desarrollo productivo

El avance se realiza extrayendo mineral, lo que se utiliza bastante donde la mena es mas blanda que el estéril de vetas de potencia media.

Desarrollo improductivo

Cuando el avance se realiza en estéril.
socavón: es una labor horizontal con una pequeña inclinación que solo tiene una entrada, que permite el ingreso y salida de la mina subte con una pendiente de 10-12% para permitir el mov de la maquinaria minera autopropulsada y para el uso de correas transportadoras 

es de un 15%, el socavón es mas económico, mas rápido y mas seguro de construir que un pique.

Dimensiones de una galería

Las dimensiones son de acuerdo a los equipos y la legislación (0,5 metros de ancho). Si la galería es de mas de 100 metros de largo se deben ubicar refugios (estocadas o desquinches) cada 30 metros.

estocadas:
Son galerías cortas que tiene distintos usos: Almacenamiento mineral, Punto de carguío, Refugios para personal, Estaciones de sondajes, Acceso a Chimeneas de ventilación.

Piques:

se usan para la extracción de mx y estéril, transporte de personal y maquinaria, ventilación. Suelen ser verticales, aunque aveces sigue la inclinación del yacimiento. Su diamente puede ser de 1-2m para pozos de servicio y de 8-10m en minas importantes.

Rampas

Las dimensiones se realizan en función de los equipos que transitaran (lhd, camiones de bajo perfil, perforadoras, grúas, etc.). Se construye generalmente por estéril y se le agrega una carpeta de material fino, la cual es regada para evitar el levantamiento de polvo y desgaste de neumáticos. Sus dimensiones varían desde 2x2 a 6x6 con una pendiente max de 15%. Tipos de rampas: 8, circular y elíptica.

Preparación

La labores de preparación o conocidas como infraestructura de la mina, se define como la construcción de una red cuidadosamente planificada de galerías (niveles), chimeneas, piques de traspaso, cruzados y todas las formas básicas de excavación de rocas, que son necesarias para que la producción se realice en forma eficiente, efectiva y segura. Algunas labores de preparación tenemos: nivel de extracción y perforación, sistema de traspaso de mx y chimenea slot.

Métodos de explotación subterránea

Por pilares: room and pilar, sublevel and longhole stoping./ artificialmente soportado: bench and fill stoping, cut and fill stoping, shrinkage stoping, vcr stoping/ hundimiento: sublevel caving, block caving

Open stope:

es un técnica que extrae el mx por tajadas V u H, dejando una concavidad al final de la explotación, ademas los stope se van ajustando a la forma del mx.

El OS genera una gran variedad de alternativas de aplicación como lo son los con relleno ( LHOS, TOS, VCR) y sin relleno (SLS, OS, LBH).

Sub level stoping

Consiste en generar caserones en el cuerpo mineralizado aptos para el laboreo y arrancar el mineral a partir de subniveles de explotaion mediante disparos efectuados en planos verticale, con tiros largos radiales, de esta formando dejando vacío caserón desp de explotación y la voladura, el mx desmenuzado que cae al fondo de la cámara se lleva al nivel horizontal principal.

características: cuerpos macizos o vetas estrechas, mecánica de roca buena, paredes y techos firmes y estables, calidad del mx competente, ángulo de buzamiento mayor a 60º, se aplica a yacimientos verticales y que tengan formas y dimensiones regulares, es de alta productividad y es económico.

ventajas: muy económico, gran redimiento, sin fortificación, buena ventilación, gran seguridad.

desventajas: mucha preparación, no es selectivo, baja recuperación de pilar <>

Caserones: la altura de los caserones de arranque no tienen limitaciones teóricas, pero la altura optima es de 60m, deben amoldarse mas bien a las condiciones y geometría del yacimiento, en cuanto al ancho conviene abarcar todo el espesor de la mineralización.

Layout(diseño) para la explotación de cuerpos masivos: se dividen los yacimientos mas grandes en otros mas pequeños a través de bloques(paneles) de explotación independientes.

Layout para la explotación de Brechas: Consiste en la explotación de cuerpos mineralizados de menor tamaño en donde se realiza una configuración de caserones y pilares que puedan extraer la mayor cantidad de mineral, aplicando caserones techo y de costilla.

Open stoping

Es aplicado a cuerpos mantiformes con potencia entre 14-25 metros, este método elimina la galería de perforación, manteniendo la galería de base, galerías de transporte para evacuación del mx arrancaado y chimeneas VCR para generar una cara libre.

la perforación se realiza con tiros largos radiales de 10- 35 metros hacia arriba con equipos simba , en la parte superior se realiizan un cruzado de cara libre con una chimenea slot para la apertura del caserón.

LBH

Consiste en la aplicación de tronadura de bancos que se aplica en rajo pero en ese caso en subterránea.

la diferencia que tiene con el sls es que la perforación de producción para el arranque del puente entre dos niveles es realizada con equipos de perforación DTH en sentido descendente.

El resto del método es similar al Sub Level Stoping original, en lo que consiste en que el nivel base de extracción, se prepara construyendo inicialmente dos galerías paralelas que cumplen la función de galería de transporte y galería inferior de perforación o Undercart. Estas galerías se conectan por medio de cruzados de producción.

Secuencialmente se construye la zanja de recolección la que se perfora en forma ascendente desde la galería de perforación con disparo en abanico. De misma forma se prepara la cara libre por medio de VCR y banqueo.

LHOS (bench and fill)

Es una variacióndel método LBH pero para vetas angostas, carácterístico de los yacimientos de oro. Se realiza un nivel base en la parte inferior de la veta mineralizada, en forma paralela se desarrollan niveles de perforación a una separación vertical de unos 10 a 20 metros, los cuales se adaptan al manteo de la veta. La zona mineralizada que queda entre un nivel y otro es conocida como banco. La metodología de explotación consiste en comenzar a tronar el banco inferior de la veta. El material es extraído por el nivel inferior de aquel banco. Posteriormente todo el espacio abierto (Stope) generado por la extracción del mineral del panel es rellenado. Luego se procede a tronar el siguiente banco que esta mas arriba y el material tronado cae sobre un piso artificial, generado por el relleno del banco anterior. Se usa una rampa para acceder a los diferentes niveles de perforación y la ventilación atraves chimeneas.

TOS:

Es una variación del método par cuerpos masivos, la principal carácterística es que no requiere dejar pilares logrando una mayor recuperación del yacimiento. Para esto recurre al uso de relleno.