resumen completo de subterránea i
DESCRIPTION
descripción de los métodos de explotacionTRANSCRIPT
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA
FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL
ESCUELA DE FORMACION PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS
“RESUMEN DEL LIBRO SME MINING ENGINEERING
HANDBOOK (MANUAL DE INGENIERÍA MINERA)”
CURSO : Métodos de Explotación Subterránea I (MI – 442)
DOCENTE : Ing. CAMPOS ARZAPALO, Edmundo
ESTUDIANTE : LÍMACO BARZOLA, Pablo Misael
CÓDIGO : 15110650
SEMESTRE ACADÉMICO : 2015 – II
AYACUCHO-PERÚ
2015
DEDICATORIA
A toda mi familia por su abnegada
labor y al desarrollo permanente de
nuestra esperanza de salir adelante.
AGRADECIMIENTO
En primer lugar al que cuida de todos nosotros día a día, noche a noche a
nuestro Señor.
A la Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, por brindarnos la
oportunidad de estudiar en sus aulas y cumplir la meta de ser
profesionales.
A la Escuela de Formación Profesional de Ingeniería de Minas, que mediante
sus docentes nos han permitido desarrollar conocimientos y competencias
en el campo de la Ingeniería.
CONTENIDO
Introducción I
MINERÍA SUBTERRÁNEA
Sección 17 II
Desarrollo de Mina Subterránea
17.1 Mina Planificación y Diseño
17.1.1 Introducción
17.1.2 Evaluación de Base
17.1.3 Determinación de la Reserva
17.1.4 Premine Planificación
17.1.5 Conclusión
17.2. Selección y Dimensionamiento Equipos
17.2.1. Bases para Equipo Diferenciación
17.2.2. Equipo de Sistema de Clasificación
17.2.3. Descripción del equipo
17.2.4. Análisis básico para la excavación y Bulk Handling
17.3. Diseño de Plantas de Minas
17.3.1. Acontecimientos históricos y de diseño de la planta de Minas
17.3.2. Directrices para Diseño de Plantas Básica Mine
17.3.3 Disposición de la planta Metodología
17.4 Construcción de Aberturas de Desarrollo
17.4.1 Ubicación y Diseño de ejes verticales
17.4.2 Tecnología de Shaft Sinking
17.4.3 Las pendientes y los ejes inclinados
17.4.4 Estaciones de eje
17.4.5 horizontales Aberturas de Desarrollo
17.5 Sistemas de Elevadores
17.5.1 Introducción
17.5.2 Eje Sistemas Elevadores
17.5.3 Polipastos
17.5.4 Eje de medios de transporte y Accesorios
17.5.5. Cuerdas
17.5.6 Ejes
17.5.7 castilletes
18. Minería Subterránea: Métodos auto portados III
18.0 Introducción
18.1 de habitaciones y Pilar Minería
18.1.1 Introducción
18.1.2 Diseño de Pilares
18.1.3 Apoyo de habitaciones
18.1.4 Métodos de cámaras y pilares Minería
18.1.5 Producción Métodos-Noncoal
18.1.6 Producción Métodos-Carbón
18.1.7 Ventilación
18.1.8 Análisis de Sistemas
18.2 Stope y Pilar Minería Características
18.2.1 General de
18.2.2 Convencional Stope y Pilar Cuerpos
18.2.3 inmersión Ore
18.2.4 Stoping mama
18.2.5 Ventajas y Desventajas
18.2.6 Estudio de caso: Buick Mine
18.3 La contracción Stoping
18.3.1 Introducción
18.5.2 VCR Teoría
18.3.2 Desarrollo y Preparación
18.5.3 Adaptabilidad
18.3.3 stoping Operaciones
18.3.4 Stope Disposición
18.3.5 Variaciones y Aplicaciones Tipo
18.4.1 Ore Cuerpo
18.4.2 Stope Desarrollo
18.4.3 Perforación Producción
18.4.4 Producción de voladura
18.4.5 Residuos Relleno Control
18.4.6 Ground Características
18.4.7 Seguridad
18.4.8 Economía
18.4.9 Ventajas y Desventajas
18.4.10 Estudio de caso: Stoping Sublevel a Kidd Creek Minas
18.4.11 Underhand y por todo lo alto Stoping
18.5 Cráter Vertical Retiro Minería
18.5.1 Metodología General
18.5.2 VCR Teoría
18.5.3 Adaptabilidad
18.5.4 Ventajas y Desventajas
18.5.5 Estudio de caso: VCR Minería en Homestake Mining Co.
Conclusiones IV
INTRODUCCIÓN
El desarrollo de la mina subterránea comienza con la decisión de inversión en la mina y
termina con el inicio de la explotación a gran escala. Incorpora todas las actividades, el
personal y los equipos necesarios para la creación del acceso subterráneo a un depósito
mineral.
Debido al agotamiento de los recursos minerales cerca de la superficie, la movilidad
reducida de grandes equipos de minería superficial, las restricciones ambientales cada vez
más estrictas, y la introducción de innovaciones prometedoras para la penetración de la
roca y equipo de excavación de roca (por ejemplo, los mineros continuos, Perforadores de la
roca), la minería subterránea se proyecta para dar cuenta de una mayor proporción de la
producción de minerales en todo el mundo en un futuro previsible. Sin ingeniería adecuada
durante la fase de desarrollo de la mina, el fracaso del proyecto de minería subterránea es
axiomático.
La importancia de este libro De Re Metálica, publicado en la Edad Media por Georgius
Agrícola (1556). En este trabajo da la señal, Agrícola escribió en las máquinas y las técnicas
utilizadas para apoyar la minería de minerales y su preparación. Bombeo, ventilación, y el
procesamiento funciones fueron los principales intereses en ese tiempo, y Agrícola mucho
espacio dedicado fielmente la descripción de estas técnicas y operaciones.
El poder elegir el método correspondiente en los procesos de explotación y demás
procesos.
Sumamente la importancia que viene siendo
II. RESUMEN DEL CAPÍTULO 17
CAPÍTULO 17.1
DISEÑO Y PLANIFICACIÓN DE MINAS
En cualquier proyecto minero, una evaluación de referencia de todos los datos disponibles
precede a cualquier esfuerzo de planificación. La evaluación inicial es una revisión inicial
exhaustiva de toda la información disponible sobre la reserva potencial desde aspectos
geográficos, geológicos, ambientales, punto de vista técnico y económico. Por ejemplo, el
ubicación geográfica de un recurso tendrá una gran influencia en economía y puede dictar
el método de minería debido al equipo y la disponibilidad de energía, la disponibilidad de
mano de obra y el nivel de habilidades, suministros transporte, etc. Como se define el
tamaño del recurso, puede ser lo suficientemente grande como para superar los aspectos
negativos de su ubicación, pero otros problemas pueden impedir su desarrollo. El mayor
Factores a tener en cuenta en una evaluación de referencia se pueden clasificar como
geológicos, ambientales, geográficos y económicos.
PLANIFICACIÓN DE LA MINA
Un plan de mina relaciona una vista detallada de un proceso complejo en elección a sólo un
punto específico en el tiempo. El plan constantemente evoluciona a medida que ocurren
cambios físicos a la infraestructura existente y como se encuentran nuevas condiciones.
Ingeniería y ciencias tecnología minera están en constante avance, mientras que el mío, una
vez construida, se bloquea esencialmente en su física inicial marco. Aunque los activos fijos,
como el cambio de equipos con el tiempo, el diseño básico sigue siendo el mismo. Este hecho
causa una brecha cada vez mayor entre las minas existentes y nuevas.
La selección del método de la minería puede ser un compromiso entre la inversión de
capital, el tiempo desde el desarrollo hasta la producción completa, y los costos de
producción. Como ejemplo, en metal / la minería no metálica, un método de minería tales
como hundimiento por bloques puede exigir un tiempo de capital y el desarrollo, sin
embargo, producir menor costos de producción. Del mismo modo, en la minería del carbón,
una selección de tajo largo la minería puede requerir extensa, el desarrollo de alto costo
ante menores costos de operación, en comparación con la minería continúa. Por el contrario,
en el carbón o metal / minería no metálica, un método de minería de cámaras y pilares
podría ser elegido para producir producción inmediata, aunque a un costo más alto que la
minería otros métodos.
La única manera de obtener predicciones precisas de costes para el proyecto completo es
el desarrollo de un proyecto de vida de la mina para el bloque de la reserva, incluyendo los
costos asociados con recuperación post mina y uso final de la tierra. Los costos de
rehabilitación Post mina puede ser de tal magnitud que el proyecto puede ser factible
cuestionable. Posibles daños a la tierra, sistema de agua, o comunidad puede impedir la
minería y puede relegar a un prometedor reservar a una clasificación de los recursos.
Desde la perspectiva de la ingeniería, el área técnica es la más extensa en el plan. Los
detalles del Plan se definen utilizando los datos del regulador, geológico, y las
consideraciones ambientales. Toda la información se utiliza para desarrollar cada parte del
plan, utilizando un proceso iterativo para dar cuenta de las muchas interrelaciones que
existen. La disposición de la mina está determinada por el tamaño y la forma del depósito
de mineral.
Las características y las condiciones de deposición se utilizan para calcular las reservas de
la mina. Después de que el área de la mina está delineado, el desarrollo de acceso que es
considerado el depósito. El acceso puede ser por verticales ejes, pendientes y derivas
inclinadas, o entradas horizontales y socavones.
El tamaño y la producción de los niveles relativos de la zona de mina dictar el número y
tamaño de las aberturas de acceso realizados. Los más grande y más extensa de la zona, el
más complicado el plan será. El tamaño óptimo de la mina o el nivel de producción pueden
ser determinada a partir de una combinación de zona minera, las reservas viables, y la
producción diaria. Una pequeña mina no puede generar ingresos suficientes para justificar
el costo, mientras que una gran mina puede ser penalizada por los altos costos fijos
incurridos en los últimos años, principalmente debido al costo del mantenimiento de la
infraestructura. Los parámetros de tamaño y técnicos serán la conceptual base para el
plan; de esto, el plan detallado toma forma. Cada elemento se define: supuestos clave,
factores físicos, equipamiento, instalaciones, la infraestructura y el transporte son
detallados y modificado como cada elemento cae en su lugar, depende de la base datos y
determinaciones técnicas "mejor ajuste". Instalaciones de superficie. La capacidad
productiva de la propuesta operación y el tamaño de la reserva determinan el tamaño y
colocación de sitio de las instalaciones; extensos, instalaciones de gran capacidad
necesitará una superficie correspondientemente mayor de tipo similar instalaciones más
pequeñas. La consideración se debe hacer para acceso, extracción, eliminación y
almacenamiento de la mena, lo físico necesidades de la fuerza de trabajo y las necesidades
de funcionamiento de la instalación. Transporte del producto puede ser por ferrocarril,
camión, agua, o una combinación de modos. El mineral puede tener una alta rechazan o
porcentaje de residuos y, en consecuencia demasiado costoso transporte a la
transformación; procesamiento parcial en el sitio de la mina con procesamiento final en
otro lugar puede ser preferente. Los instalaciones de procesamiento pueden ser diseñados
como un sistema de circuito cerrado, reciclar el agua internamente, o podría utilizar un
sistema de suspensión, instalándose basura fina cabo. Si se requiere la disposición de
suspensión, el diseño de las instalaciones debe asegurar la vida adecuada. La adquisición de
tierras para las áreas de eliminación debe ser abordada. El agua (potable y el maquillaje de
la planta) y el poder requisitos deben ser considerados. El polvo, el ruido, la seguridad, y el
diseño la eficiencia son otras consideraciones de diseño. El acceso futuro a medida que la
mina se extiende más allá del área de desarrollo inicial requerirá la vida de la mina de
planificación para identificar la ubicación y la función de las instalaciones auxiliares en años
posteriores.
EQUIPO. Las dimensiones del depósito y la dureza del mineral son los determinantes
principales de los tipos de equipo necesario. Otros factores incluyen la costura o la altura,
límites de dilución minera, las tasas de producción de trabajo, y medida propiedad.
Ventilación, restricciones de tamaño, reglamentos y presiones de suelo pueden afectar la
elección de diesel o equipo eléctrico.
EL TRANSPORTE -Transporte abarca disposiciones para el movimiento de materiales,
personal y equipo dentro y de una mina. Los trabajadores deben llegar a su área de trabajo
designada de manera pronta y expedita. Los suministros deben llegar al área apropiada para
su uso en el sistema antes que la necesidad se vuelva crítica.
El equipo en sí debe ser transportado a través de la mina llegar a la zona de trabajo. Y, por
supuesto, el material, mineral o extraído debe obtener de la cara a la instalación de
procesamiento. Un flujo suave de los sistemas de transporte debe garantizarse en una mina
de éxito diseño.
El mayor trabajo de diseño se gasta en el transporte de mena. Por lo general, otros
sistemas de transporte son dictados de ese sistema. El sistema de transporte debe ser de
tamaño compatible, desde el enfrentar el ciclo de extracción a las instalaciones exteriores.
Las tasas de productividad deben ser igualadas, de modo que una cara de alta productividad
no se vea obstaculizado por la capacidad y disponibilidad de transporte. La mayoría de
minas no han podido o no alcanzaron su potencial de ganancias debido a que no se había
dado la compatibilidad de la capacidad del sistema.
Independientemente de lo bien que las capacidades están emparejados en cualquier
material sistema, un "cuello de botella" la manipulación probablemente ocurrirá. La clave
es mantener todos los enlaces más caros en el sistema de trabajo en, o cerca de 100% de
su capacidad para maximizar el rendimiento de los activos netos.
Los trabajadores pueden recibir el pago por jornal de trabajo, para 8 o turnos de 10 horas,
posiblemente cambiando de guardia. Los derechos de emisión deben hacerse en las horas
extraordinarias. Los diversos grados de clasificación y los posibles contratos con grupos de
trabajo deben ser considerados.
El suministro de agua es muy importante para la operación de la instalación de la mina y la
preparación es un subsistema de sí mismo con su propio sistema de distribución de la
fuente al frente. Tanto el agua de proceso y agua potable deben ser suministrados. Incluso
puede no ser una fuente cercana, requiriendo que uno sea diseñado para en la fase de pre
minado. Las fuentes públicas pueden ser disponibles, pero deben ser adecuadas para las
cantidades necesarias. Varias minas necesitan el agua para sistemas de refrigeración, de
supresión de polvo, lucha contra incendios, el procesamiento y lo que el personal necesita.
Ventilación -Después que la mayoría de los otros factores están establecidos, la ventilación
está diseñada para proporcionar el sistema de apoyo de vida de la mina.
La primera consideración es proporcionar aire limpio respirable a los trabajadores. La
dilución de contaminantes es el siguiente. En otros casos, el aire se puede utilizar para la
refrigeración también. Se debe tener en cuenta la vida de la mina a la hora de hacer el
diseño. Los cambios en la medid de la mina determinará qué áreas tienen que ser atendidas.
Los contaminantes (por ejemplo, el polvo, la radiación, y el metano) deben diluirse a niveles
seguros y / o llevado a cabo de la mina. Las áreas pueden necesitar ser selladas o aisladas
del sistema para hacer del sistema eficiente. El diseño de la mina se ve afectado
dramáticamente por el sistema de ventilación.
CIERRE Y RECUPERACIÓN DE LA MINA
Después de que el depósito ha sido completamente extraído, el área de la mina debe ser
limpiado y regresado a aproximadamente su condición original. Los permisos requieren
vínculos que se establezcan para la protección ambiental.
No completar este reclamo. Los fondos de amortización se hacen generalmente de una
parte de los costos de la mina para cubrir estos costos de recuperación. Las aberturas
están llenas y selladas, las pilas de desechos están cubiertas y reforestadas, y las
estructuras se retiran.
CAPÍTULO 17.2
SELECCIÓN DE EQUIPO Y CALIBRADO
La selección y dimensionamiento del equipo es importante en la actividad de la ingeniería de
minas. De ello se desprende la decisión de inversión positiva y comienza con la selección de
un método de minería. Aunque comienza con la selección del equipo durante la formulación
de un "diagrama de hito", en la que la reserva explotable está repartido en zonas que se
distinguen por el método de la minería, la idoneidad y la producción de los análisis para el
equipo de minería no se llevan a cabo hasta después de la disposición y secuenciación se
lleva a cabo antes de la programación. Por tanto, es evidente que la selección del equipo y
dimensionamiento es una actividad vital para una solución amplia, equilibrada diseño de la
mina subterránea.
Es esencial para la selección adecuada de equipos de minería la apreciación y una
comprensión de las condiciones únicas bajo las cuales se emplea un equipo de excavación y
gastos de envío.
El espacio de trabajo es a menudo inherentemente peligroso, transitorio, y caro. También
es apretado, distorsionada, congestionada, aislada y de difícil acceso, de mala calidad, y el
deterioro. Estas condiciones adversas ponen en peligro al personal, los equipos móviles de
daños, afectan todas las actividades, incluso en la superficie.
EQUIPO SUBTERRÁNEO:
Se incluyen más de 50 tipos, con sus abreviaturas comúnmente aceptadas indique lo
contrario. Los equipos de término a menudo se refieren a unidades móviles (por ejemplo, las
topadoras frontales, de autos de transporte), mientras que la maquinaria se refiere a los
conjuntos fijos (por ejemplo, cintas transportadoras, barrenadores), una distinción que a
menudo borrosa. Aunque esta sección está dedicada a la selección y dimensionamiento de
equipos subterráneos común, se prefiere la presentación de un inventario completo porque
el rendimiento análisis de toda la minería y recuperación equipos sigue los principios básicos
comunes.
Los requisitos necesarios. Para analizar correctamente los problemas de excavación y
manipulación a granel, los objetivos, las condiciones, actividades y herramientas deben
estar claramente establecidos. Los objetivos son, ya sea para excavar, manejar o hacer
ambas cosas. Las condiciones son el entorno natural o medio en el que la minería se persigue
objetivos. Las actividades son cómo la herramienta se utiliza, maniobrado, o manipulado. La
herramienta en sí debe ser designado como el tipo (por ejemplo, el minero continuo es un
tipo de excavadora integrado; una tunelera (TBM) es un tipo de excavadora rápida).
EQUIPOS DE PANTA DE MINA VS. EQUIPOS DE CARA (FRENTE)
Antes de que un procedimiento estándar para el análisis y la selección de equipos de
minería, una distinción debe ser trazada entre equipos de la planta de minas y equipos de
cara. A partir de esta distinción, se convertirá en claro por qué la selección y evaluación de
equipos de la planta de minas es más rutina que la de los equipos de cara mía. A medida que
la comprensión de minas aumenta análisis cara, estos análisis serán más determinista.
Actualmente, las mejores herramientas informáticas para análisis subterráneo de la
producción son los simuladores (por ejemplo, Consim, LONGSIM, UGMHS, FLEXMOD), que
confían en el usuario de modificar modelos de equipos y sus capacidades al evaluar
alternativas. No existe una metodología estándar para evaluar muchas piezas de equipo de
cara mía y para la selección de la alternativa tipos y modelos. Esto está en marcado
contraste con el bien desarrollado y procedimientos normalizados para el análisis y la
selección maquinaria de la planta de minas (por ejemplo, cintas transportadoras,
elevadores, transporte de mercancías por ferrocarril, tranvías aéreos).
Este sistema organizado de equipos sobre la base de su objetivo (la excavación frente a la
manipulación) y su actividad (frente móvil fija). Un sistema de clasificación más sencillo
distingue a los equipos de minería subterránea como siendo en parte de la cara mina o de la
planta de la mina. Cualquier equipo utilizado para la eliminación de material o para el
transporte de material extraído puede calificarse equipos:
El equipo utilizado para manejar todos los productos de la cara mía a su destino final se
puede clasificar como equipo de la planta. Además, equipos de la planta debe proveer todas
las necesidades de las actividades, equipos y personal asociados con la cara de una mina
fuente externa al rostro. Mineros continuos, máquinas de corte, y máquinas de carga son
claros ejemplos de equipos de carga. Faja transportadora, montacargas y equipos de
tracción ferroviaria son ejemplos de equipos de la planta de minas. Coches lanzadera y
otros manipuladores granel móviles se pueden clasificar como cara mina o equipos de la
planta de minas, aunque se acepta que la mayoría de estos dispositivos se concentra
durante la carga cerca de la cara y, por lo tanto, puede quizás mejor ser clasificado como
equipo de cara.
En general, el equipo de cara es transitoria, es decir, a menudo es cambiado de un lugar a
otro (trammed) y es móvil y impermanente. Otra de las características de los equipos de
cara es su costo de operación de alta todavía relativamente bajo costo de capital. Coches
lanzadera, cucharadas, y ramcars son ejemplos de equipo de arrastre móvil, caracterizado
por una buena maniobrabilidad, flexibilidad, relativamente baja velocidades de 50 a 100 fps
(15 a 30 m / s), y bajas capacidades y tasas de producción. El equipo móvil utilizado en el
área de la cara es por lo general, ya sea de caucho-cansado o tracción sobre orugas. Con
neumáticos de caucho vehículos, como automóviles de transporte y primicias, se utilizan
típicamente cuando altas velocidades se desean y cuando las condiciones del camino son
justo bien. Equipos Crawler montados, como los mineros continuos, se utiliza cuando el
terreno es irregular o cuando la capacidad de carga del suelo es problemática.
Equipos de la planta suele ser estático, fijo y permanente semi-permanente. Caracterizado
por bajo costo operativo, pero de alta costo de capital, puede permanecer en su lugar
durante unos meses a 20 años o más, a menudo durante la vida de la mina. Alzamiento,
cinturón, y el ferrocarril instalaciones son ejemplos de dispositivos de transporte fijos y se
caracterizan por una mala maniobra, la inflexibilidad, relativamente alta velocidades y alta
capacidad y las tasas de producción. Ejemplos de equipos de la planta fija incluyen cintas
transportadoras, sistemas de seguimiento de transporte, y tuberías.
EXCAVADORAS
Máquinas de minería continúa. La década de los años 1980 ha visto el minero continuo
evolucionando la herramienta en excavación más eficaz para la minería subterránea del
carbón y otros materiales.
La minería de tajo largo es el método de minería más productiva, considerada en una
tonelada por cuenta ajena. La minería de tajo largo, sin embargo, requiere una inversión
considerable en la capital. Además, longwalling debe ser complementado por los mineros
continuos para la entrada el desarrollo. Mineros continuos son flexibles y económicos,
siendo especialmente adecuado para los pequeños de dos a tres minas unidad. Habitación y
la minería pilar, con aplicación en las costuras onduladas, es altamente productivo en bajas
a altas costuras. Los tres tipos básicos de mineros continuos son (1) que gira cajas de
ritmos y los mineros de barrena, (2) máquinas de perforación, y (3) rozadoras. Máquinas de
tambor giratorio han evolucionado como el más productivo y universal. Tipos aburridos y
rozadora se limitan para aplicaciones especializadas. En esta sección, los principios de
selección para los de tambor se harán hincapié mineros continuos. Los análisis de otros
excavadores clandestinos y manipuladores siguen un de línea o un razonamiento similar.
Rotación de Máquinas-Todos los Tambores de fabricantes traído en diseños con mayor
potencia y peso con el fin para maximizar la productividad para satisfacer las necesidades
económicas de la industria minera subterránea. Al mismo tiempo, el diseño de máquinas y el
desarrollo han abordado fiabilidad para maximizar la disponibilidad y la posterior
utilización, así como la facilidad de mantenimiento para minimizar el tiempo de reparación y
costo
EQUIPOS DE TRANSPORTE.
Dado que los sistemas de transporte para el frente para situaciones mineras habituales son
relativamente sencillos, tanto en la descripción y análisis de los equipos, la discusión aquí se
limita a cuestiones relacionadas con la costura fina en la minería del carbón, que
seguramente recibirá mayor atención.
Mientras que los grandes cambios se han hecho en sistemas subterráneos de excavación, el
frente del transporte no ha sido ignorado, especialmente para las minas subterráneas de
carbón. Se reconoce que la capacidad del vehículo cara de transporte de mercancías es el
factor principal. Aumento de la capacidad reduce el número de cambios de espera y por lo
tanto reduce la producción perdida hora. Conmensurablemente, el vehículo de mayor
capacidad toma más tiempo para llenarse, lo que permite más tiempo para la segunda o
tercera vehículo para volver desde el punto de descarga y estar disponible para el cambio
de salida.
Como resultado, ha habido un mayor interés en batería- y vehículos con motor diesel. En
ciertas condiciones, han sido demostrado tener ventajas significativas sobre servicio de
transporte por cable de potencia carros:
1. El diseño articulado permite una mayor capacidad dentro de las dimensione específicas.
2. La eliminación de trailing cable permite el uso de tres vehículos para reducir los retrasos
en el cambio de salida y proporciona una mayor flexibilidad.
3. Se consigue mejor visibilidad para las velocidades más altas de tranvía.
Los vehículos articulados tienen la desventaja potencial de uno de tres puntos a su vez en
el punto de descarga, pero esto se compensa con la cantidad mayor tasa de descarga de
material. Además, recarga de la batería o mantenimiento de diesel son más onerosas que la
lanzadera cable carretes mantenimiento del auto. Sin embargo, estos requisitos se pueden
cumplir su turno y la necesidad de no limitar la productividad. Además, el carro de vaivén no
tiene el tiempo de inactividad de los daños en el cable.
Capítulo 17.3
DISEÑO DE LA PLANTA DE MINAS
SCOTT G. BRITTON
Distribución de la planta de minas es un término general para describir el proceso de la
configuración de una parte compleja y, a menudo costosa de una mina subterránea. Abarca
la colocación de todo el desarrollo instalaciones tales como edificios y estructuras,
maquinaria, tuberías, líneas eléctricas, equipos, cables, estanques, caminos, carriles, y otros
trabajos auxiliares necesarios para apoyar cualquier mina subterránea actividades.
En este capítulo consta de:
una mirada histórica en el diseño de la planta de minas,
una comprensión general de la superficie, eje, y plantas subterráneas estructuras y
sistemas, y
directrices para el diseño básico de la planta de minas.
Distribución de la planta de Minas se define como el diseño para la integración de todas
estructuras, sistemas o actividades necesarias para apoyar la minería y el procesamiento
de minerales, combustibles para la ganancia económica
Como ejemplo de esto, considere la decisión para la elección ubicaciones de los sitios de las
aberturas originales y edificios de la planta de un nuevo complejo minero. Estas decisiones
están influenciadas por un número de los principales factores, a saber,
La profundidad de la cubierta,
La ubicación con respecto al cuerpo perímetro de reserva o de mineral,
Topografía de la superficie,
La proximidad de contratar los servicios (por ejemplo, electricidad, agua, etc.),
La ubicación de los ferrocarriles y los mercados de destino,
Geológica estructura,
La proximidad a centros de población,
De regulación y restricciones ambientales, y
La facilidad de acceso a las personas.
El diseño de la planta de la mina se divide a grandes rasgos en tres subcategorías
principales: superficie, eje, y una planta subterránea.
La planta de la superficie comienza a la entrada de la propiedad y el sitio de entrada de la
mina. Esto se ve generalmente en forma de carreteras, cercas, zanjas de drenaje y
escurrimiento, las líneas de iluminación / energía, y otros artículos necesarios para
proporcionar el sitio con materiales y servicios.
La subcategoría planta eje comienza en el collar del eje y consiste en las vías respiratorias,
bombas, tuberías, estructuras de captación de agua, de comunicación y líneas eléctricas,
sistemas de transporte, y otros componentes de interconexión entre la superficie y
operaciones mineras subterráneas. La planta eje sigue una punto en el funcionamiento de
desarrollo subterráneo originan.
Hay un punto de corte que aproximadamente paralela a la expectativa de la gestión de tres
parámetros básicos del complejo minero:
la duración del subterráneo instalación,
los beneficios esperados de la mina, y
las necesidades de la mina para los servicios auxiliares.
Como regla general, grande o minas de larga vida (es decir, con una vida de más de 10 años),
casi seguro que necesitará la ingeniería detallada y completa planta de la mina y un área de
disposición general. Minas pequeñas con bajos volúmenes de producción y con una vida útil
de tres a cinco años pueden tener una planta de superficie portátil, poca o ninguna planta
de eje (especialmente con la deriva o escribe el socavón de carbón y minas de metal), y un
subterráneo muy básico distribución de la planta.
17.3.1 relatos históricos de PLANTA DE MINAS DISEÑO
De Re Metálica, publicado en la Edad Media por Georgius Agrícola (1556). En este trabajo
da la señal, Agrícola escribió en las máquinas y las técnicas utilizadas para apoyar la minería
de minerales y su preparación. Bombeo, ventilación, y el procesamiento funciones fueron los
principales intereses en ese tiempo, y Agrícola mucho espacio dedicado fielmente la
descripción de estas técnicas y operaciones.
17.3.2 ORIENTACION DE UN DISEÑO BASICO PARA LA PLANTA DE MINAS
El diseño de la planta de minas es la columna vertebral de la mina eficiente y operación de
la planta. Ya sea en un valle de montaña remota en Alaska, o en las afueras de una gran área
metropolitana, planta de minas el diseño y el diseño no varía en función de las directrices
necesarias para acercarse con éxito su diseño. Estas directrices se consideran tanto
estricta (porque así lo exige para cualquier diseño) y sin embargo, flexible (ya que deben
cumplir con cada individuo específico o sitio problema presentado).
Orientaciones para el diseño de plantas pueden ser consideradas como niveles de una
pirámide. Hay orientaciones primaria que rigen el desarrollo del diseño de la planta de
minas, orientaciones secundarias para ayudar en la interacción de diseños subsistema, y
orientaciones terciarias para gobernar la puesta a punto general de la diseño de la planta
de conformarse con las aprobaciones regulatorias.
Orientaciones primarias son aquellas directrices que permiten al ingeniero:
Se ajustan a las prácticas de diseño verdaderos probada y efectiva.
Aprovechar los estándares actuales de la industria para el tipo de diseño está diseñada.
Son simple y directa, y basado principalmente en el sentido común y la experiencia. Hay
cinco directrices:
1. las instalaciones mineras y de preparación primaria deben ser diseñados para durar toda
la vida de la mina a menos que otras circunstancias (economía, seguridad, reglamentos, etc.)
hagan dictar un cambio.
2. Tamaño de las áreas de acopio, la capacidad del patio de suministro de la mina y el
rendimiento de las instalaciones de preparación deben reflejar la producción del diseño
máximo esperado de las operaciones mineras. Limitaciones a esta regla están el espacio, el
clima, y consideraciones de topografía, tales como laderas escarpadas en West Virginia,
profundas temperaturas frías del Ártico, o ubicaciones zonas urbanas cerca.
3. Los componentes de diseño primarios, como la energía, el agua y vías de acceso deben
reflejar la más reciente tecnología disponible.
4. El diseño de la planta de eje debe reflejar la suficiente flexibilidad en la colocación de
tuberías, cables, maquinaria, y los cables para permitir reparación individual o reemplazo
sin impactar significativamente cualquier otro componente.
5. Sistemas de plantas eje debe estar diseñados para la vida de la mina a menos que las
circunstancias dicten lo contrario.
17.3.3 PLANTA ESQUEMA METODOLOGÍA
La disposición básica planta de la mina se centra en la elaboración de un plan para equilibrar
los objetivos operacionales solicitados de la empresa o negocio con el costo, el tiempo y las
limitaciones técnicas del proyecto a mano. Este plan se compone de numerosos análisis y
diseño los pasos que se pueden utilizar una y otra vez, según sea necesario. Estos pasos son
revisados durante las etapas iniciales de desarrollo de la mina o análisis de proyectos,
cuando un equipo de planificación o equipo de ingeniería es la estimación de los costos
básicos necesarios para la extracción y procesamiento de mineral.
El primer tipo de diseño de la planta de minas siempre se produce en él se identifican los
esfuerzos iniciales después de sitios de acceso uno o más depósitos. En este escenario, un
"Miniatura" esbozo de las operaciones previstas está diseñada para todos los sitios
posibles de apertura. Estos operaciones esperadas son el producto de la producción minera
inicial y consideraciones de procesamiento, tales como si el mineral es a concentrarse o
muele el sitio, o el material extraído debe ser lavados (ya sea in situ o fuera).
El diseño consiste en las especificaciones en desarrollo para cada subsistema, teniendo en
cuenta las directrices proporcionadas anteriormente. Los costes se pueden obtener en
forma de solicitud de propuestas a las empresas de construcción y diseño o desarrollados a
partir de la casa recursos. Puede que sea necesario para desarrollar el plan detallado y
planos de construcción para apoyar plenamente la disposición básica de la planta. En este
tiempo, el ingeniero comenzará a armar cada soporte elemento basado en las directrices
mencionadas anteriormente. Empresas con experiencia en el diseño y construcción de
elementos particulares (laderas y pozos, plantas de procesamiento, trabajo de grado, etc.)
se denominan para proporcionar planes detallados junto con los precios cotizados para
completar tales elementos. Otras empresas capaces de suministrar equipos son contactado
para proporcionar citas en artículos específicos requeridos por el diseños de diseño.
Capítulo 17.4
CONSTRUCCIÓN DE APERTURAS DE DESARROLLO
KOT F. Unrug
17.4.1 LOCALIZACIÓN Y DISEÑO DE EJES VERTICALes
17.4.1.1 Consideraciones generales
Los ejes son las aberturas de capital más importantes de minas profundas, ofrece todos los
servicios para operaciones subterráneas incluyendo suministro de aire fresco, transporte
de mineral, el tráslado de personal, el poder (electricidad y aire comprimido),
comunicaciones, suministro de agua, y drenaje. Dependiendo de la profundidad del
hundimiento, el eje puede consumir hasta un 60% del tiempo de desarrollo de la mina. Hay
que elegir un método adecuado para minimizar el tiempo de hundimiento y asegurar el
funcionamiento ininterrumpido. En determinar el diámetro del eje de elevación y
profundidades (este último especialmente para tridimensional o depósitos multiseam),
futuro necesidades mineros tienen que ser evaluado más allá de la primera etapa del
proyecto. En general, es mejor para el eje sobre diseñar en la primera etapa de la vida útil
del proyecto que tarde que enfrentarse a un cuello de botella, evitando un aumento de la
producción de otro modo factible o exigir el hundimiento de un segundo eje. Si la extensión
del eje se prevé, parte de la zona en la sección transversal del eje se puede utilizado para
esta operación sin afectar la operación del eje, sirviendo la producción de cualquier nivel
superior.
También se incluye en el esquema debe ser una breve descripción de la características del
eje y su función; el mecanismo de elevación; la capacidad del eje, el diámetro y la
profundidad; el tipo de forro de eje; las principales tuberías y cables; número de
inserciones y las funciones de eje; la profundidad del eje del sumidero; y la cantidad de
flujo de aire a través del eje, con sus correspondientes dibujos y especificaciones de
coste.
Diseño de excavación requiere la recopilación de datos pertinentes y la solución de los
elementos particulares del diseño, el más importante de los cuales son
1. Descripción de la columna geológica en forma de una tabla la identificación de los
estratos de roca, sus parámetros geotécnicos, y niveles de aguas subterráneas,
junto con los jefes de agua, entrada calculada, y el grado de contaminación química,
si la hay.
2. Determinación del diámetro del eje, con justificación.
3. Elección de la tecnología de profundización de pozos y su justificación.
4. Descripción del revestimiento del eje y una lista de las secciones de forro con sus
espesores.
5. Los fundamentos de eje (zapatas), sus ubicaciones y dimensiones.
6. El collar del eje, sus profundidades y fundación, espesor y material de
construcción, tipo y número de aberturas con su función, y las dimensiones y
elevaciones.
7. El sumidero eje, su profundidad, características estructurales, bombeo de arreglo,
y el sistema de limpieza.
8. Los datos de topografía para los elementos de eje particulares,
9. Los cálculos que comprende la planta y la presión del agua que actúa sobre
revestimiento, resultando espesores de revestimiento, inserciones de eje con sus
dimensiones y capacidad de flujo de aire.
10. Horarios de la construcción, con elementos tales como preparatoria obras,
profundización de pozos, alineando la erección, instalación de equipos eje, y la
liquidación de acuerdos de construcción.
11. Especificaciones de costos.
12. Dibujos de la disposición general de minas, con la ubicación del eje, plan de sitio eje
(etapa de construcción), y la sección transversal del eje con un esbozo de equipo y
compartimentos.
COLUMNA GEOLÓGICO Y GEOMECÁNICA DE PROPIEDADES
ROCAS. Información geológica fiable basado en la perforación de base cerca del sitio eje
que se requiere para el diseño del eje. En una zona virgen, Se requiere una investigación
más detallada que en un sitio donde los ejes previamente fueron hundidos cerca.
Los geomecánica contienen una descripción y análisis granulométrico de uno consolidado
estratos, en su caso, los ángulos de reposo o interna fricción, gravedad específica, la
porosidad y la descripción de la fractura, roca designación de calidad (RQD), la inclinación
de los estratos, y uniaxial fortalezas de compresión y tracción (ensayos brasileños).
Un agujero de exploración se perfora 35 a 100 pies (10 a 30 m) a partir del eje del árbol.
Tal distancia asegura que los resultados de las pruebas de la sondaje corresponde a las
condiciones en el eje, sin el agujero en sí tiene un efecto perjudicial en la operación de
hundimiento (por ejemplo, la interconexión de los niveles de soporte de agua, resultando en
un erróneamente alta presión hidrostática). Dado que el agujero es una fuente importante
de información para hundimiento del eje, se debe colocar con el máximo cuidado y bajo la
supervisión de un geólogo. Las muestras de núcleos y el agua deben ser conservadas en su
estado natural para la prueba.
DETERMINACIÓN DE ENTRADA DE AGUA EN EJE.
Un eje frente a la intersección de un estrato acuífero recogerá agua similar a la forma en
pozos de agua.
SELECCIÓN DE SITIO DEL EJE.
El número de ejes en una mina depende directamente de la tasa de producción diaria y las
dimensiones de la zona minera. Para obtener un costo mínimo por tonelada de producción,
es esencial que un equilibrio óptimo entre el capital se encuentran los gastos y costos de
operación.
Dos ejes-por una simple mina de dos ejes, la ubicación de una producción / personal /
materiales / eje de admisión se considera en primer lugar, seguido de la ubicación del eje
de ventilación. Los ejes pueden ser ubicado (ver Fig. 17.4.2) en la parte central de la
propiedad o en el lado muro inferior de un depósito, con su eje mayor en la huelga
dirección.
17.4.1.2 Selección del Diámetro del eje
De acuerdo:
1. Dimensiones laterales de los medios de transporte de elevación y otros
instalaciones (tales como una escalerilla), manteniendo distancias adecuadas entre
cada uno y el forro.
2. Diseñada cantidad de flujo de aire para cumplir con los requisitos de ventilación.
CÁLCULO DE ACTUACIÓN DE PRESIÓN EN EL SUELO
FORRO DE LOS EJES DE CIRCULAR.
El procedimiento de diseño para el eje de apoyo en tierra y revestimiento permanente. En
el diseño de un nuevo eje, la experiencia adquirida a partir de datos obtenidos durante el
hundimiento de un árbol cercano se debe utilizar, siempre que las condiciones geológicas
siguen siendo similares. De lo contrario, sólo los resultados de las investigaciones
geotécnicas obtenidos del agujero piloto están generalmente disponibles. Para el
tratamiento completo de la geomecánica.
Para obtener asistencia temporal, el factor de seguridad no tiene que ser más alta de uno.
Para revestimientos permanentes, se requiere un factor de seguridad más alto, teniendo en
cuenta las condiciones de trabajo del revestimiento y su esperanza de vida.
El esfuerzo vertical es proporcional al peso de recubrimiento y se calcula a partir de la
relación, donde g es la densidad del estrato de roca, y h es el espesor del estrato de roca.
Tensiones horizontales pueden variar considerablemente de un lugar a otro dentro de la
gama de un valor mínimo, que se deriven a través teoría elástica (coeficiente de Poisson), a
un valor máximo resultante de la tensión tectónica activa o residual. Desde un punto de
vista práctico, tensiones primarias pueden influir en cierta medida el nivel de los esfuerzos
secundarios que actúan en apoyo del eje. La presión es causada por la zona estresada de
roca en un estado post-fracaso desarrollado alrededor del eje, como resultado de la
tensión primaria la concentración. En la mayoría de los campos de la minería, donde primaria
Se midieron las tensiones, la horizontal a vertical es factor de estrés dos a tres, a una
profundidad de menos de 1500 pies (500 m).
17.4.1.4 Eje Collares
El collar del eje es la parte superior del eje que se extiende al primer pie de igualdad y, por
necesidad, debe ser anclado en una roca competente. Las dimensiones de un collar, tales
como su profundidad, sección transversal, y espesor, dependerá de la función del eje,
carácter de sobrecargar rocas, las condiciones hidrológicas y el agua resultante y
presiones de tierra, método que se hunde, y las condiciones de carga adicionales cuando sea
aplicable (en una dirección vertical desde el castillete y horizontalmente como una reacción
por parte de los cimientos de la cercana estructuras).
El collar del eje del eje de la producción / consumo de debe ser planificada con una salida
desde el compartimiento de escalera y una conexión para un consumo de aire caliente en el
invierno o aire enfriado en el verano (cuando lo exijan las condiciones climáticas y de
minas).
Puntos de venta adicionales, según sea necesario acomodar las tuberías de agua,
comprimido líneas aéreas y cables eléctricos y de comunicación. El cuello de un conducto de
ventilación siempre tiene una conexión con la deriva de ventilación realización de escape o
aire de la mina de admisión al principal ventilador si encuentra en la superficie.
17.4.1.5 Inserciones del eje y diseño del sumidero
Inserciones de ejes de ventilación y levantamiento. Inserciones de pozos de ventilación sin
aparatos de elevación deben estar diseñadas para minimizar la resistencia del flujo de aire.
El tamaño de una inserción de elevación para un eje depende de la anchura y el número de
saltos y jaulas siendo izada en este nivel, el número de cubiertas en las jaulas, y el máximo
longitud de los suministros que se entregarán.
17.4.1.6 Carga de Cámaras
Saltar ejes y los niveles de producción están conectados por un sistema de aberturas,
cuyas funciones están relacionadas entre sí y sirven para acomodar el flujo de material. Su
forma y dimensiones dependen del tamaño de salto y sistema de carga, así como los tipos
de servicios mecánicos y eléctricos al sistema. Inserciones y sumideros para ejes equipados
para izar son más complicados que los ejes de la ventilación. El sumidero en este caso debe
albergar poleas inversas para la cuerda inferior, extremo compatible para guías rígidas o
pesos para guías de cuerda, y en el caso de un polipasto de salto, debe estar equipado con
capturar y manejar materiales que caen.
1. Carril de transporte horizontal. Cámara del bebedor o descarga de la rampa
2. Cinturón de transporte horizontal. Este sistema consiste en la descarga cámara,
conservando bunker (vertical u horizontal).
17.4.2 TECNOLOGÍA DEL HUNDIMIENTO DEL EJE
17.4.2.1 Clasificación de Métodos Hundimiento
Las propiedades técnicas de rocas y condicionales hidrogeológicas son la base de la
clasificación de métodos que se hunden, con el sumidero la división principal en os métodos
convencionales y especiales.
17.4.2.2 Taladro convencional y método de explosión
En el sistema de la serie, un eje es hundido por secciones, con una longitud dependiendo de
la calidad de la roca (entre 100 y 170 pies
Este sistema de se aplica para los ejes de profundidad y de gran diámetro, donde el alto
costo de capital la inversión se puede pagar durante la vida el proyecto.
Teniendo en cuenta el orden de los componentes operaciones principales del hundimiento
con el método convencional, la siguiente clasificación puede ser empleado:
1. Hundimiento con la cara no simultáneo avance y erigiendo de revestimiento
permanente, el denominado sistema de la serie.
2. Hundimiento con la cara simultánea avanzando y permanente alineando erección en
ciertas distancias detrás de la cara, la llamada del sistema paralelo.
3. Avanzar en la cara con la erección revestimiento simultáneo la misma sección de
eje, el sistema simultánea.
17.4.2.4 Extensión de ejes por Raising
El uso de métodos convencionales de aberturas verticales para sensibilización de
accionamiento ha disminuido; Sin embargo, bajo algunas condiciones, especialmente para las
minas pequeñas, sigue siendo la solución más atractiva.
El desarrollo de las instalaciones perforadoras subir y subir escaladores ha limitado la
aplicación de la cría convencional para aumentos cortos. Este método de extensión del eje
sólo es posible cuando el menor nivel se ha desarrollado a partir de otro eje o pendiente.
Raising es recomendado cuando no hay posibilidad de que se hunde debido a una falta de
espacio libre en el eje existente y la falta de espacio en el nivel de producción para fines
de producción.
Condiciones hidrogeológicas y geomecánicas, sin embargo, limitar la aplicabilidad del
método de fondos. Puede ser utilizado solamente en rocas competentes de alta y media
fuerza, sin fracturas, y sin una gran afluencia de agua. Las ventajas de elevación incluyen:
1. Aumento es independiente de la producción minera por lo que su influencia en el
rendimiento de la mina es mínima. Se evita 2. La carga de suciedad en los cubos.
2. efectividad de explosivos es mayor.
3. No se requiere bombeo de agua.
1. Las desventajas de elevación incluyen:
1. La altura de elevación se limita a aproximadamente 300 a 360 pies (100 a 120 m).
2. escalada Escalera es un inconveniente para el personal y el transporte de
materiales a la cara. 3. Existe un riesgo potencial de trozos de roca que cae de la
cara.
3. Existe una amenaza potencial de atasco lodo en la tolva compartimento.
4. Topografía es difícil.
5. Hay tiempo y costos involucrados en la preparación de la apertura para los
propósitos fondos.
17.4.2.5 Raise Boring
Levante aburrido es una de las nuevas tecnologías en los ejes y plantea, con vencimiento a
través de mejoras realizadas durante las tres décadas desde su aplicación inicial.
Aumentos constantes en técnica parámetros de aumento aburridas, como diámetro,
longitud, y avanzar por unidad de tiempo, seguido de investigación en los principios del
sistema y mejoras en el rendimiento de los componentes críticos. Largos diámetro,
agujeros o ejes se pueden perforar en vertical o inclinado. Los costos de Raise Boring se
han reducido sustancialmente debido a la mejora de los cortadores, la vida media de los
cuales ha sido prorrogado por cinco en los últimos quince años.
Aumentos están siendo utilizados como parte de los sistemas de minería de varios niveles
para el paso del mineral y ventilación, , y también como ejes de tamaño completo,
principalmente en la minería del carbón.
Excavación de roca por un sistema aburrido continua tiene varias ventajas sobre los
métodos de perforación y voladura convencionales, especialmente en excavaciones
verticales tales como ejes y subidas, en los que elimina los peligros asociados con la
presencia de trabajadores en la cara.
Las desventajas de un sistema de perforación continua incluyen un requisito general de que
las condiciones de las rocas sean similares dentro de la longitud del taladro de aumento.
Otra desventaja es que la perforación en roca muy dura es lenta, y los costos aumentan
rápidamente. También el acceso a niveles superior e inferior es necesario.
EQUIPO Y DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA.
Levante aburrido equipos se produce en los Estados Unidos, los países occidentales, y en la
URSS. Las máquinas que se encuentran diseñados principalmente para roca suave se aplican
principalmente en Europa en minas de carbón. Los fabricantes estadounidenses producen
máquinas de hardware y condiciones suaves-rock también. Hay una gran variedad de
máquinas disponibles que están diseñados para ciertos conjuntos de condiciones de la roca
y tamaños nominales y las longitudes del agujero acabado. Las características típicas de la
máquina de especificar el diámetro piloto hoyos, perforar diámetro de la tubería, par
escariado, tipo de unidad (AC, DC, o hidráulica), su rpm y potencia (hp o kW), y el tipo de
reductor de engranaje con los correspondientes.
SELECCIÓN DE MÉTODO
La decisión de perforar aumentos desde la parte superior o inferior por lo general
determina el punto de acceso. Si Sólo uno de los extremos de la subida tiene un espacio
adecuado, la máquina debe ser puesta en su lugar. La medida en que elevar aburrido
interfiera con producción debe ser evaluado.
FORRO DE SUBIDAS.
En fuertes rocas sin fracturas, por lo general no se necesita ningún apoyo. Si se requiere
de apoyo, hormigón proyectado, pernos para rocas, con o sin malla de alambre o el
revestimiento de acero se puede aplicar.Pernos de anclaje deben instalarse manualmente.
Revestimiento de acero, se requiere en formaciones inestables, se instala de forma remota,
directamente detrás del escariador.
17.4.2.6 Eje Sondeos y perforaciones
En los últimos años, se ha hecho un esfuerzo sustancial para mejorar métodos y equipos
utilizados para la perforación y mecánica perforación de pozos y agujeros de gran
diámetro.. En la actualidad, dos métodos, la perforación del eje y aburrido eje, en su caso,
puede competir con éxito con otros métodos convencionales de profundización de pozos. La
naturaleza cíclica de la industria minera provoca períodos de actividad en construcción de
la mina seguido por períodos de estancamiento. En consecuencia, la tasa de desarrollo de
nuevas tecnologías y avances en la existente la tecnología se ve afectada. Los métodos
mecánicos de la construcción del eje proporcionan un buen ejemplo de este proceso, como
es la tasa de su mejora.
El estado actual de la tecnología permite la perforación de eje a un profundidad de 3.000
pies (1.000 m) y hasta 30 pies (10 m) de diámetro. Perforación del eje generalmente
compite con los métodos convencionales en débil y moderada resistencia de la roca y puede
hacer frente a las condiciones hidrogeológicas más difíciles, que de otra manera requerir la
aplicación de métodos especiales caros.
Los equipos más poderosos incluso pueden perforar formaciones con compresión la fuerza
de hasta 42.000 psi (300 MPa). Diseño de la operación de perforación requiere la
consideración de los siguientes pasos:
1. Elección del método de perforación de acuerdo con las condiciones hidrogeológicas
y parámetros geotécnicos de roca a lo largo del eje del perfil.
2. Diseño de la cabeza del eje.
3. Selección de un tipo y la tecnología de la colocación de revestimiento (flotabilidad o
escribe carcasa), la determinación del tipo de equilibrio y ubicación, y la fijación y
el sellado de forro en el eje.
4. Diseño del sistema de agua de sellado dentro de los acuíferos, si presente.
5. Organización del sitio de perforación, la ubicación de los estanques para fluido de
perforación y un sitio para la planta de líquidos de decisiones, y el almacenamiento
de componentes y materiales de revestimiento.
EL FLUIDO DE PERFORACIÓN
El fluido de perforación es una mezcla de agua y arcilla natural en parte y en parte se
dispersa coloidal, que por la cabeza hidrostática, mantiene la pared del agujero en un
equilibrio estado y también transporta las virutas de roca perforada y enfría los bits.
17.4.3 CUESTAS Y EJES INCLINADOS
17.4.3.1 Reglas Generales para el Diseño de Taludes
Para los depósitos superficiales, especialmente el carbón, taludes son más a menudo que
los ejes elegidos como el principal entrada a una mina principalmente debido a su menor
costo y menor tiempo de construcción.
Al igual que con un eje, una pendiente ofrece todos los servicios para la mina como el
transporte principal de producción, personal, materiales y equipos, tuberías y cables (para
la energía y comunicaciones); Por lo tanto, la sección transversal de la pendiente está
diseñado para acomodar el espacio requerido. En las minas de carbón, el cinturón principal
menudo es colocado en un compartimiento superior aislado del resto del área de sección
transversal. Equipo, suministros, y los mineros se izan por medio del tipo apropiado de
vagones de ferrocarril. A menudo, el personal pasarela es también en un compartimiento
separado para evitar la exposición a la corriente de aire de admisión.
Una roca de calidad, se requiere un apoyo mínimo; a menudo hormigón proyectado con
pernos de roca es suficiente, proporcionando un aislamiento adicional en contra de la
erosión de las rocas. La principal desventaja de una pendiente está aumentando su longitud
con una profundidad de depósito, que hace ejes menos costosos para profundidades
superiores a unos 1.150 pies (350 m). Sin embargo, para las minas de alto rendimiento, los
costos de operación de un cinturón versus elevación del eje puede todavía hacer que la
pendiente de una más atractiva solución, incluso para las minas más profundas.
17.4.3.2 Grupo de Soporte
Portales pendientes en la superficie son por lo general, como con túneles, hechos de
hormigón. Dependiendo de la configuración del terreno, portales pueden estar situados en
el talud de la colina, como se practica en las minas de carbón de los Apalaches, o incluso
tierra. En todos los casos, que deben ser colocados en una elevación más alta que la rodea
zona para evitar inundaciones. Además, las entradas de pendiente, de forma similar a los
ejes, deben estar por encima del nivel de inundación de los 100 años. Las pendientes se
cruzan todos los estratos de la sobrecarga por encima del nivel de la mina, y el suelo de
soporte se debe proporcionar durante la construcción y el servicio permanente.
En función de los parámetros geotécnicos de las rocas, el apoyo Los sistemas más utilizados
son pernos de anclaje, pernos de roca con malla, hormigón proyectado, y arcos de acero.
Selección del soporte es también depende de la tecnología de la construcción pendiente,
tamaño de su área de sección transversal, y la utilización de la pendiente. Principios de
apoyo selección, en base a las condiciones del terreno, se dan en el Capítulo 10.5.
17.4.3.3 Tecnología de la pendiente de la construcción
Tecnología de la construcción pendiente es similar a la de la deriva y túneles; sin embargo,
es más difícil debido a la inclinación de excavación hace que la eliminación de suciedad más
difícil. Una pendiente puede ser expulsada de la superficie o el nivel superior hacia abajo, o
inclinada hacia arriba si el nivel inferior es ya accesible. En rocas de resistencia a la
compresión no superior a 15.000 psi (110 MPa), se recomienda rozadoras para lograr un
rápido progreso y bajo costo por unidad de longitud de la excavación. En las rocas más
fuertes
17.4.4 ESTACIONES DEl EJE
Tipos de estaciones de eje se diversifican en el mismo grado como minas subterráneas.
Generalmente, cuanto mayor sea el tiempo de vida de la mina y el más grande de su salida,
el más complejo de la estación de eje se convierte. Las consideraciones de diseño dependen
del número de ejes dentro de la estación, tipo de depósito, el modo de materiales manejo
en la mina y en el eje, la entrada de agua, ventilación requisitos, equipos de minería, etc. En
casos de gran afluencia de agua en una mina profunda, la estación de bombeo y depósitos
de agua subnivel tendrán grandes dimensiones.
17.4.4.1 Componentes de la Estación del Eje
LAS INSERCIONES DE LA JAULA Y EJES VENTILACIÓN.
El tamaño de la inserción de un eje de jaula depende del ancho y el número de jaulas que
izaron en este nivel, el número de cubiertas en jaulas, y longitud de los suministros que se
entregarán. Además, la inserción de la sección transversal zona está marcada para las
necesidades de ventilación.
Dentro de la inserción, otras aberturas se deben hacer, como sótanos para los empujadores
de automóviles y plataformas giratorias, sótanos para entrada y salida de los trabajadores
de las jaulas multicubierta simultánea (si es necesario), un nicho para los equipos de
control, el paso al personal estación, pasar por todo el eje.
17.4.5 Aperturas de Desarrollo Horizontales
Aberturas horizontales primarias y secundarias juegan un importante papel en el desarrollo
de una mina. Esto está bien documentado en estadísticas que muestran que de la longitud
total del desarrollo aberturas impulsadas en 1980, el 82% eran aberturas horizontales,
16% eran aumentos, y el resto eran ejes, pendientes, etc. (Martens, 1982).
Aberturas horizontales para el desarrollo de primaria son aplicables para los depósitos
minerales en el terreno montañoso. El depósito puede ser un afloramiento (veta de carbón)
o uno que se puede alcanzar más convenientemente por un túnel horizontal (socavón o de
deriva) cerca. El área de sección transversal de la abertura, como en el caso de ejes y
pendientes (descensos), deben dar cabida a todos los servicios requeridos para la mina.
Para cumplir con gran producción y ventilación requisitos, se requiere una sección
transversal de gran tamaño. Una alternativa es el uso de múltiples aberturas, habituales en
minas de carbón. Aberturas de desarrollo secundarios pueden ser conducidos dentro del
depósito, como es la práctica en vetas acostadas de carbón (por ejemplo, derivas, entradas,
cortes transversales), o fuera del depósito, como es generalmente practicado en los
cuerpos de mineral en tres dimensiones en las minas de metales (por ejemplo, socavones,
túneles, derivas).
TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN.
Dos sistemas principales son de uso general:
El método de perforación y voladura,
La mecánica sistemas con la aplicación de rozadoras, mineros continuos, y tuneladoras. El
método de perforación y voladura es la más flexible del sistema, relativamente insensibles
a las condiciones cambiantes de la roca.
Capítulo 17.5
LEVANTAMIENTO DE SISTEMAS
17.5.1 INTRODUCCIÓN
En este capítulo se presenta la información y los criterios necesarios para diseñar o
seleccionar un sistema de elevación pozo de la mina. Los temas específicos tales como la
selección de elevación, los detalles de la cuerda de izado, diseño castillete, el eje mobiliario
y equipo, así como el diseño de la guarnición del eje, son incluido en la discusión. Las rampas
y túneles se tratan en de manera similar en los capítulos 17.4 y 24.1. Un sistema se define
como un grupo de unidades así como para combinado formar un todo y para operar al
unísono. Por lo tanto, cuando se diseña una sistema de elevación del eje, uno debe tener en
cuenta no sólo cada parte del sistema por separado, pero las interrelaciones entre las
partes del sistema en su totalidad. Para el propósito de esta discusión, el sistema de
elevación del eje se ha dividido en cinco componentes principales: (1) elevador, (2) de
transporte, (3) la cuerda, (4) de eje, y (5) castillete (Fig. 17.5.1). Tras una descripción de
cada uno de los cinco de elevación principal componentes, un segmento que describe un
procedimiento sistemático que se puede utilizar para diseñar un sistema de elevación del
eje se presenta.
17.5.1.1 Parámetros de diseño para la Evaluación de Modos alternativos de acceso
El primer paso en la evaluación de un sistema de acceso para una mina es determinar el
propósito principal de la apertura. La apertura podría ser utilizada para la producción, el
servicio, la ventilación, la exploración, desarrollo, o una combinación de éstos. , Los
requisitos impuestos Siguiente para la apertura debe ser establecido. Las preguntas
incluyen: cómo gran parte del mineral y de los residuos? cuántos de personal? cuánto
material y materiales de construcción? la cantidad de aire? Con esta información, los
parámetros básicos de diseño, incluyendo el tamaño de la abertura, de configuración, de
apoyo en tierra, y inclinación puede ser desarrollado. Esto permite que los diseños
preliminares y las estimaciones de capital y costos operativos comparativos que se hagan
entre los sistemas alternativos.
El análisis detallado de costos para el acceso a la mina no se puede realizar sin
consideración de diseños adicionales que implica los siguientes artículos: (1) la geología del
terreno para ser excavado, (2) la huelga, Fig. 17.5.1. Sistema de elevación del eje, inmersión
y profundidad del yacimiento, y (3) la hidrogeología de los estratos para ser penetrado. Con
la información anterior, el ingeniero está en condiciones de preparar diseños conceptuales
y acuerdo a las estimaciones de costos magnitud.
Las influencias externas sobre el costo de cualquier nuevo proyecto deben ser tenido en
cuenta. Estas son (1) la ubicación geográfica de la proyecto, afectando costo de los
materiales; (2) las condiciones climáticas en el sitio, especialmente las fuertes lluvias,
nieve, frío extremo y alta vientos; y (3) la disponibilidad de mano de obra calificada para
llevar a cabo el trabajo, señalando las relaciones laborales en la zona.
17.5.2 EJE ELEVACION DE SISTEMAS
En este capítulo, los principales componentes asociados con la vertical, a los ejes casi
verticales utilizando elevadores y medios de transporte por cable de suspensión son
brevemente descritos. El sistema de elevación del eje término es utilizado para describir
colectivamente las aberturas y el equipo (1) por fin, (2) por la configuración, (3) por el
apoyo en tierra, y Ser considerado. (4) por el método de excavación. Además de los cinco
principales componentes de elevación, Edwards (1988) ha identificado un adicional de 277
subcomponentes. Los número de subcomponentes y su interrelación con la componentes
principales son indicativos de la complejidad relacionada con la el diseño de sistemas de
elevación del eje. Una breve descripción de cada uno de los componentes principales
anteriores es ahora se presenta. En los siguientes segmentos, la información sobre el
diseño y consideraciones técnicas que deben examinarse cuando se selecciona un
componente en particular se presenta en más detalle.
17.5.2.1 Polipastos
Hay dos tipos básicos de montacargas de uso común hoy en día.
Estos son el polipasto de tambor en la que el cable de elevación se almacena en el tambor, y
el polipasto de fricción en el que la cuerda pasa sobre el de la rueda durante el ciclo de
elevación. Dentro de cada categoría hay varias variaciones.
Elevadores de tambor son generalmente ubicados a cierta distancia del eje y requieren un
castillete y las poleas para centrar las izadas cuerdas en el compartimiento de eje.
Polipastos de fricción también pueden estar situados directamente sobre el eje y,
dependiendo de la rueda de diámetro, pueden requerir poleas de desviación para centrar la
cuerda en el compartimiento del eje.
17.5.2.2 Los medios de transporte
Los medios de transporte utilizados en las operaciones mineras se clasifican de acuerdo a
su uso. Aquellos para el manejo personal y material son generalmente denominados jaulas.
Los medios de transporte para el manejo de mineral roto o carbón y los residuos se
denominan saltos. Combinación de salto-jaulas se utilizan en algunas áreas. Un contrapeso
también puede ser considerado un medio de transporte.
17.5.2.3 Cuerda
Al considerar el sistema de elevación de eje completo, hay son tres usos comunes para
cables de acero, con una construcción particular aplicable para cada uso. Una lista de los
cables según el uso y más construcción común sigue:
Usos de la Cuerda
1. cuerda del alzamiento
2. Cuerda Equilibrio
3. Guía y cuerda roce
Cuerda Construcción
Hebra Ronda
Cadena aplanada
Bobina Bloqueado
No giratorio
Bobina de locked-Media
17.5.2.4 Eje
BRUCKER (1975) ha proporcionado dos definiciones que pueden ser se usa para describir
los ejes para los propósitos de minería: (1) una vertical, profundo, restringido sección
transversal de excavación, y (2) una vertical o inclinado abertura primaria en la roca que da
acceso y sirve diversos niveles de una mina. Aberturas primarias pueden definirse más
como aquellos que son considerados como permanentes y requieren un alto grado de
seguridad. Aunque las definiciones anteriores se pueden utilizar para describir cualquier
tipo del eje, son algo general y no proporcionan suficiente información que permita el
diseño y la construcción de un eje como estructura útil para los propósitos de minería. Hay
varias clasificaciones que se pueden utilizar para diferenciar ejes por tipo. Para el
propósito de esta discusión, cuatro comúnmente se presentan las clasificaciones utilizadas.
Los ejes pueden clasificarse
PROPÓSITO DEL EJE. Uno de los primeros temas a examinar cuando el diseño de un eje es
identificar su propósito previsto. Cuando definido por fin, ejes por lo general se dividen en
las siguientes categorías:
1. Producción: mineral y manejo de residuos.
2. Servicio: el personal y manipulación de materiales.
3. Ventilación: upcast o flujo de aire abatido.
4. Exploración: para la definición de los depósitos minerales.
5. escape: en caso de emergencia.
6. Combinaciones de los anteriores.
CONFIGURACIÓN DEL EJE. Los ejes pueden clasificarse de acuerdo a su tamaño y
configuración. Las configuraciones de eje más comunes para el eje de cualquier tamaño son
circular, rectangular, y elíptica. Tamaño de un eje puede ser pequeño (32 a 160 ft2, o 3 al
15 m2), medianas (160 a 2150 m2, o 15 a 200 m2) o grandes (> 2150 m2 o 200 m2),
dependiendo de su servicio.
EJE, NECESIDADES DE APOYO DE TIERRA. Los ejes pueden estar clasificados de
acuerdo con el tipo de apoyo en tierra que se utilizará para mantener la estabilidad de la
estructura de eje, por ejemplo, una madera eje o fuste de hormigón forrado. Apoyo en
tierra aplicado al eje estructura puede ser clasificado como soporte temporal o
permanente apoyo. Se discuten a fondo las necesidades de apoyo de tierra en el capítulo
17.4.
EJE, MÉTODOS DE EXCAVACIÓN. Los ejes se pueden clasificar por el método de
excavación utilizado durante la construcción. Hay dos tipos de métodos de excavación:
convencional y aburrido. Tradicional ejes se excavan con la perforación estándar, voladura,
y limpiando métodos, en combinación con diversos métodos de apoyo en tierra. Ellos pueden
ser de cualquier configuración o inclinación. Ejes aburridos son excavados utilizando una
máquina de eje mecánico aburrido (SBM). Varios métodos aburridos están disponibles. La
mayoría de los métodos quitar cortes del collar del pozo. Algunos métodos colocar las
estacas de la máquina en la mina. Todos los ejes aburridos son de configuración circular,
con diversos métodos de planta de apoyo. Ellos pueden ser de cualquier inclinación.
Técnicas de excavación Shaft se discuten en el capítulo 17.4 y la Sección 9.
17.5.2.5 Marco de Cabeza
Castilletes pueden construirse de madera, acero u hormigón.
Por lo general, se dividen en dos tipos:
A. Con patas traseras
1. Un cuadro
2. Cuatro-post
3. Seis-post
4. Otros
B. Torre
1. alzamiento de tierra montado
2. Polipasto montado en la torre
17.5.3 Hielo
Generalmente, el polipasto seleccionado e instalado en una mina permanece en posición
durante la vida de la operación. Es por ello imperativo que se selecciona el polipasto
adecuado. Para la selección el polipasto adecuado, es importante entender el diseño básico
parámetros, los diversos tipos de elevadores disponibles, y la relación entre el polipasto
mina y los otros componentes de la sistema de elevación. Cada tipo principal de alzamiento
ahora se considera por separado
17.5.3.1 Tipos de alzamiento
TAMBOR ÚNICO. El único elevador de tambor puede ser utilizado para equilibrada o la
operación desequilibrada. Cuando se utiliza para desequilibrada de elevación, el costo de la
unidad eléctrica se convierte en bastante alta para larga izado distancias y altos tonelajes.
Esto es porque el motor debe tener un par suficiente para soportar el peso de la cuerda,
transporte, y la carga útil.
17.5.3.2 Comparativa de Fricción y Polipastos Tambor
Un sistema de elevación de fricción difiere de un sistema de elevación del tambor en el
rendimiento, así como componentes. Por lo tanto, cuando se intenta para decidir qué tipo de
polipasto para usar, es necesario comparar los dos sistemas completos en lugar de los dos
polipastos solo. Además de comparar los costos totales de capital de la polipasto, castillete,
cuerdas, medios de transporte, y el eje, es necesario considerar los costos de operación,
costos de mantenimiento, fiabilidad, potencia sistema de suministro, las costumbres locales
y las preferencias individuales. Brucker (1975), Schulz (1973) y Tudhope (1973), entre
otros, han discutido alzamiento tambor y aplicaciones de elevación fricción.
Las siguientes declaraciones generales ayudan a distinguir entre estos dos sistemas de
elevación: (1) los polipastos de doble tambor son los preferidos izar de profundización de
pozos; (2) los polipastos de doble tambor son la mejor opción para izar en dos
compartimentos de varios niveles; (3) drumtype polipastos son los más adecuados para altas
cargas de poca profundidad; (4) la limitación de un elevador de tambor empleando una sola
cuerda es la resistencia a la rotura de la cuerda, ya que grandes son difíciles de cuerdas
fabricar y manejar; (5) la capacidad de profundidad de polipastos de tambor se puede
ampliar mediante el uso de dos cuerdas por medio de transporte (tipo Blair polipasto), y con
esta disposición, Blair Los ascensores se puede utilizar para profundidades superiores a los
de los elevadores de tambor ya sea sola cuerda o fricción polipastos); (6) la fricción iza con
múltiples cuerdas llevar un mayor carga útil y tiene una mayor producción en toneladas por
hora que tambor montacargas dentro de un rango de profundidades de 1.500 a 5.000 pies
(460 a 1.520 m); Operación mecánica (7) de fricción polipasto es muy simple, tiene una
inercia de rotación baja, y es menos costoso que un elevador de tambor; (8) elevadores de
fricción tienen una demanda de potencia máxima inferior a tambor montacargas con el
mismo resultado; y (9) el polipasto fricción puede operar en una fuente de alimentación
relativamente ligero.
17.5.3.3 Consideraciones alzamiento de componentes
Al seleccionar (o comparar) montacargas, los componentes sean considerados durante el
proceso de evaluación incluyen (1) tambor, (2) cojinetes, (3) de engranaje, (4) los frenos,
(5) de accionamiento del motor, y (6) de control.
TAMBOR. Para los polipastos de tambor, el tambor debe estar diseñado para almacenar la
longitud requerida de cuerda, cumple con los requisitos legales relativa a los ángulos de la
flota y las proporciones de la cuerda, y debe ser lo suficientemente fuerte como para
resistir la flexión y fuerzas de aplastamiento. El diseño de tambores está bien
documentada (Atkinson, 1973), pero más allá de la alcance de este Manual. Los tambores
pueden ser enfrentados o acanalados llanura. Con llanura de cara tambores, una sección del
tambor no está disponible para llevar vivo vueltas de cuerda. Sin embargo, con los tambores
ranurados, toda la cara puede ser utilizada.
Hay tres tipos de tambor ranurado disponibles: (1) helicoidal, (2) en paralelo, y (3) Le Bus
(o antisynchronous). Ranurado helicoidal es una espiral continua proporcionando suave
bobinado con una sola capa de la cuerda. También se puede utilizar con múltiples capas de
bobinado. Ranurado Paralelo se compone de ranuras individuales uniformemente espaciados
sobre la anchura del tambor. Este ranurado se utiliza para la capa de devanado único
solamente. Ranurado Le Bus es una combinación de paralelo y helicoidal. Ello es más
profundo que las ranuras helicoidales y paralelas, proporcionando así un mejor apoyo. Es
más adecuado para múltiples capas de bobinado, ya que reduce látigo de cuerda en los
puntos de cruce.
RODAMIENTOS. Cuando hay un movimiento relativo entre dos miembros de un equipo,
uno de los cuales soporta el otro, el elemento de soporte se llama un cojinete. Los
rodamientos se clasifican en dos tipos generales: cojinetes de deslizamiento y rodamientos
de rodillos. Sliding rodamientos son aquellas en las que las superficies están en contacto
deslizante, y el miembro de apoyo se ejecuta en un cilíndrica, cónica o plana superficie. Los
rodamientos de rodillos tienen superficies que están en contacto de rodadura, y el miembro
de apoyo se ejecuta en bolas o rodillos de acero endurecido.
ENGRANAJES. El polipasto puede ser impulsado por motores eléctricos CA o CC.
Dependiendo de la velocidad de elevación, estos motores pueden ser conectados al eje
directamente o a través de una transmisión por engranajes de baja velocidad.
Los motores pueden ser conectados directamente; motores de alta velocidad requieren una
unidad de reductor. Con motores de alta velocidad (300 a 900 rpm), se transmite la energía
desde el motor hasta el polipasto a través de acoplamiento conectado- ventanilla única o
múltiple, las unidades de reducción de engranajes helicoidales. Beerkircher (1975)
reconoce lo siguiente como contraprestación por el diseño y la selección de un engranaje
adecuado: (1) el tamaño, tipo, velocidad, ubicación, y el número de motores; (2) los
requisitos de tamaño, forma, velocidad, par,
y la ubicación del elevador; (3) el tipo de ciclo de funcionamiento; y (4) restricciones
físicas.
FRENOS. Se requiere que el sistema de frenos para desacelerar, detener, y mantenga el
tambor de elevación. Esto se puede lograr usando frenado eléctrico y sistemas de frenos
mecánicos, que deben operar tanto en condiciones normales y de emergencia.
El frenado eléctrico puede llevarse a cabo a través de frenado regenerativo, frenado
contra-par, o frenado dinámico. En ruptura regenerativa, el motor, cuando se conecta a una
operación de elevación en una carga de reacondicionamiento, lleva a cabo como un
generador de inducción, el desarrollo de par de frenado y devolver energía al sistema.
Con la lucha contra el par de torsión y rotura dinámica, no hay energía devuelto al sistema;
en su lugar, se consume y se disipa en la resistencia secundaria en forma de calor. Cuando
se utiliza frenado eléctrico, y durante funcionamiento condiciones normales, el freno
mecánico tiene dos propósitos. En primer lugar, ayuda a ralentizar el tambor después de la
velocidad que ha sido grandemente reducida eléctricamente, y en segundo lugar, se
mantiene el tambor en reposo. En estas condiciones, el freno mecánico hace poco trabajo,
y sus características de diseño y operación pueden ser bastante simple y directo. En
condiciones de emergencia, sin embargo, el polipasto debe ser detenido con el freno
mecánico lo más rápidamente posible, sin dañar los montacargas, frenos, o medios de
transporte.
Las ventajas de los frenos de disco son sus dimensiones relativamente pequeñas, peso
ligero, y la facilidad de reemplazo.
Garras. Elevadores de tambor desequilibradas usada para izar, o cuando se opera desde
varios niveles, debe tener al menos uno de los tambores conectados al eje del tambor. Con
un polipasto tal, el tambor embragada (s) se apoya en el eje través de un manguito casquillo
y el embrague se utiliza para transferir el par motor el tambor. Con el fin de evitar que el
tambor gire cuando se unclutched, es necesario que el mecanismo de accionamiento del
embrague y estar interconectado el freno de tambor. El embrague se acciona a través de
una de dos, tres o cuatro brazos araña que está unido al eje del tambor girando. Estos
brazos están perpendiculares al eje y se desplazan paralelamente al eje de del tambor. Un
anillo de embrague a juego con los dientes en su totalidad periferia está atornillado a la
parte interior del tambor, y como la araña se mueve, estos dos juegos de dientes son libres
de participar en cualquier punto en la circunferencia del tambor. Se transmite al motor
desde el embrague al tambor a través de los pernos utilizados para sostener el anillo de
embrague a la brida del tambor.
CONDUCIR MOTOR. Staley (1936) describe cuatro métodos de proporcionar potencia para
accionar el polipasto: (1) la energía eléctrica, (2) de vapor, (3) de aire comprimido, y (4) del
motor de combustión interna. Eléctrico de potencia es, con mucho, el método más común y
es el único tratado aquí.
17.5.3.4 Selección del alzamiento
El tamaño de un polipasto se expresa por las dimensiones del tambor, potencia nominal del
motor y tracción por cable. Los siguientes segmentos muestran cómo se calculan estos
factores.
Ambos elevadores y montacargas de tambor de fricción consisten en dos máquinas por
separado, cada una de las cuales debe ser diseñada para producir el resultado deseado.
Estos tipos de máquinas son las siguientes: (1) mecánico (tambor, drumshaft, engranajes,
frenos), y (2) eléctrico (el motor de accionamiento, controles). La parte mecánica del
polipasto está diseñado para apoyar el cable de elevación y sus cargas. La parte eléctrica
del polipasto está diseñado para proporcionar un par suficiente para girar el tambor y suba
o baje la cuerda, el transporte y la carga útil. Con el fin de diseñar y construir un elevador,
cierto derecho de base se requiere la información, a saber, (1) distancia de elevación, (2) la
tasa de producción (toneladas por hora), (3) las cargas máximas, y (4) tipos de guías
(madera, acero, cuerda). Se puede demostrar que para un dado profundidad y velocidad de
producción, hay una carga óptima que resulta en el costo más bajo para el polipasto.
Con el fin de determinar las dimensiones, la capacidad, y el tamaño de los componentes
mecánicos, el diseñador debe determinar ciertos criterios básicos. Éstas incluyen:
1. Velocidad de elevación, incluyendo la aceleración, desaceleración, y velocidad máxima.
2. Tasa de producción, en toneladas por hora.
3. Carga máxima para ser izada.
4. Elevación distancia.
5. Peso de la carga útil y los medios de transporte.
6. Diámetro del cable de elevación.
Después de determinar esta información, el diseñador puede entonces determinar la
capacidad del motor eléctrico necesario para elevar y reducir las cargas en el tiempo
requerido.
17.5.4 Medios de transporte del eje y ACCESORIOS
Los medios de transporte del eje más común considerado son saltos, jaulas y contrapesos.
Consisten en los accesorios, bolsillos de carga, derramar bolsillos y equipo de pararrayos.
Salta se utiliza para izar el mineral roto y los residuos de la mina. Las jaulas se utilizan
para subir y bajar de personal, material y equipo. Los contrapesos pueden ser utilizados en
equilibrio con cualquiera de saltos o jaulas. Cargando bolsillos puede mejorar la eficiencia
de los sistemas de izaje, garantizando que se alimenta la cantidad óptima de material al
salto durante cada ciclo. Engranajes Arrestor proporciona en el castillete y la parte
inferior del eje de elevación para los sistemas de fricción para proteger personal, el
elevador y los medios de transporte en caso de sobrecarrera se produce al final del ciclo
de elevación.
17.5.4.1 Descripción de Saltar e Izar
Saltarse, como se describe por Souter (1973), consiste en llenar, elevar el vertido, y
volviendo a llenar de nuevo. El mineral y residuos pueden ser aplastados o sin triturar, el
relleno puede ser volumétrico o por el peso, y la operación puede ser manual o
automáticamente controlada. Durante el llenado, el salto es sometido a altas cargas
dinámica, y dependiendo de la profundidad, una cierta cantidad de cuerda estiramiento se
produce. Aunque la presidencia del salto es posible, este la práctica también puede resultar
en una mayor carga de impacto, las dificultades con cuerda floja, y el peligro de dejar las
sillas en el eje, lo que podría causar una colisión.
Con el fin de permitir la elevación a altas velocidades, saltos son guiados mientras viajan en
el eje. Dificultades con guías debido a la desalineación o aflojando generalmente dan como
resultado velocidades de elevación inferiores y, en consecuencia, la reducción de las tasas
de producción. Salta puede ser vertido en cualquier punto en el eje, aunque el más común es
la ubicación en el castillete. El dumping es por lo general logrado por medio de rollos
situados en cada lado del skip con compartimento en el vertedero. Un rodillo en el lado del
cuerpo de salto (para saltos del cuerpo de oscilación de salida) o en la puerta (para saltos
cuerpo fijo) engancha el libro y hace que el salto a ser objeto de dumping. En el Salatype
saltar, un cilindro de aire acciona la puerta de volcado.
17.5.4.2 Tipos de Salta
Hay tres tipos principales de saltos en uso hoy en día: (1) la vuelco, (2) el cuerpo
basculante, y (3) del cuerpo fijo.
VUELCO. El salto de vuelco o Kimberley consiste de un marco de libertad bajo fianza, un
eje para apoyar el salto, y el cuerpo de salto en sí. El cuerpo de salto descansa sobre el eje.
El salto es objeto de dumping a través de la acción de una rueda de toro, montado en cada
lado (en el la parte superior) del cuerpo de salto, con la participación de un libro y haciendo
que el salto cuerpo para girar alrededor del eje a medida que se izó la skip a través de la
basura. El diseño de la trayectoria de inflexión es compleja debido a que la carga útil se
está descargando medida que se mueve a lo largo del camino. Las fuerzas horizontales y
verticales que se deben considerar, según a Harvey (1973a), dependen de la velocidad a la
que el salto entra en el vertedero, la inercia del salto, más carga útil, la aceleración
horizontal (que en sí es dependiente de la ángulo de la trayectoria de inflexión), y las
fuerzas estáticas.
17.5.4.3 Consideraciones Skip Diseño
El proceso de diseño de salto ha sido bien documentado por encierro (1977). Al seleccionar
un salto en particular, los componentes a tener en cuenta durante el proceso de evaluación
incluyen (1) métodos de diseño, (2) los factores de seguridad, (3) cuerpo, (4) la puerta, (5)
zapatas de la cruceta, (6) la fianza, (7) rodillos de guía, y (8) la guía.
MÉTODOS DE DISEÑO. Estos componentes pueden ser diseñados en la base de la
experiencia y la práctica o a través de métodos de análisis que definir la carga de haber
sido puestos en los diversos componentes del salto. Los tipos de carga a considerar son: (1)
carga dinámica, causada por el llenado, de elevación, y el vertido del saltar, y (2) la carga
estática. Factores de seguridad se especifican normalmente por la legislación.
CUERPO. El cuerpo de salto está diseñado como una caja rectangular con refuerzos. El tipo
de material, su grosor, y el rigidizador tamaño y la separación son las variables a ser
examinados. En concreto se debe prestar atención a la zona en el lado posterior de la skip
que recibe el impacto y la abrasión de la carga. Estos cuerpos están generalmente llenos de
resistente a la abrasión (AR) materiales para aumentar su vida en general. Dos tipos de
acero o elastómeros se han utilizado para forros de salto. Aceros AR son miembros de la
alta resistencia, la familia de baja aleación de aceros. Aceros al manganeso se utilizan
porque tienen la capacidad de trabajar a endurecerse durante servicio. Elastómeros tienen
la ventaja de un peso reducido, menos de fricción y la acumulación de mineral, resistencia a
la corrosión y facilidad de la manipulación durante la sustitución.
17.5.4.4 Cargando bolsillos
En el bolsillo de carga, mineral y los residuos se transfieren desde la mina hasta el salto.
Los equipos y sistemas instalados varían desde lo simple a lo complejo de accionamiento
manual y automatizado. Hay dos tipos básicos de sistemas de carga disponible. Estas
involucran a la medición en peso o en volumen. Los criterios a tener en cuenta en el diseño
de todos los sistemas incluyen (1) el tiempo de respuesta, (2) el tiempo de carga, (3) la
precisión de la medición de los dispositivos, (4) los costos de operación y mantenimiento, y
(5) cantidad de derrames.
Aunque los detalles pueden variar, cada sistema tiene ciertos elementos comunes: (1) chute
de bolsillo con puertas de control, (2) de medición bolsillo, y (3) saltar rampa de
alimentación con puerta de control.
CHUTES Rampas de bolsillo son generalmente fabricados a partir de acero con
revestimientos. Ellos tienen un ángulo de inclinación de 45 a 55 °. Chute puertas pueden ser
controladas neumática o hidráulicamente y puede ser guillotina, bola y cadena, o tipo radial.
MEDICIÓN DE BOLSILLO. La construcción de bolsillo de medición es similar a la del
cuerpo de salto. Hay dos tipos de fabricado bolsillos disponibles, el cuerpo basculante y el
cuerpo fijo. Los cuerpo fijo se prefiere debido a que es más rápido de funcionamiento, hay
hay grandes masas a mover, y puede ser fácilmente automatizado.
EL BOLSILLO DE CARGA está equipado con puertas controladas neumáticos o hidráulicos.
El fondo de la bolsa de carga está inclinado por lo general en un ángulo de 60 ° o mayor para
garantizar la rápida carga y completar salga limpio. Con elevación salto equilibrado, se
proporcionan dos bolsillos de carga, uno para cada salto.
PASE EL ALIMENTADOR. Se requiere un canal de alimentación para dirigir el material de
la bolsa de medición para el salto. El ángulo de inclinación de la rampa de alimentación es
por lo general 60 ° o mayor. El espacio libre entre la rampa y el skip es aproximadamente 3
pulg. (75 mm). Se ha sugerido que la relación de la ancho de canal de descarga a la anchura
de salto no debe exceder de 0,7 para los saltos de hasta 4.25 pies (1,3 m) de ancho y 0,8
de saltos de hasta 6 pies (1,8 m) de ancho. Para reducir el derrame, los lados de la rampa
deben ser convergidos ligeramente en el labio.
CARGA AUTOMÁTICA. Se utiliza la carga automática de saltos para mejorar la eficiencia
de los sistemas de elevación y para reducir la mano de obra requisitos. La eficiencia se
mejoró por asegurar que cada omitir recibe la carga requerida sin sobrecargar o que falte.
Manpower se reduce cuando se utiliza la carga automática en conjunto con elevación
automática. Con el fin de que la carga automática se puede lograr, un mínimo de tres
sistemas de control debe ser incluido (1) un medio para medir el peso y / o volumen de
material en el bolsillo de medida, (2) un medio de apertura y cerrar conductos de
alimentación para llenar y vaciar el bolsillo de medición, y (3) un sistema de lógica para
garantizar que las operaciones anteriores se llevan en la secuencia correcta para evitar
este tipo de fallas de los sistemas como carga doble y vertido en un eje de vacío. Con
elevación automática, el sistema se extiende a la operación del elevador.
17.5.4.5 bolsillos de derrames
A pesar de las precauciones tomadas para evitar derrames durante la carga y descarga de
los contenedores, una cierta cantidad es inevitable por debajo del bolsillo de carga. Este
derrame puede limitarse a la izado compartimento alineando estos compartimentos hasta
un derramar bolsillo. Según los datos recogidos por Souter (1973) de una serie de minas en
Sudáfrica, la cantidad de derrames, expresado como un porcentaje de toneladas arboladas,
varió de 1.5 a 5%.
Las cantidades más grandes de derrame se asociaron con manualmente sistemas operados
manipulación de material sin triturar. Hay dos métodos comúnmente utilizados de manejo
de derrames módem sistemas de elevación. Un método consiste en la instalación
deflectores en el eje por debajo de la posición de viento inferior del salto.
17.5.4.6 Jaulas
Las jaulas se utilizan principalmente para manejar personal y materiales entrar y salir de la
mina. En algunos casos, las jaulas están utilizadas para izar coches cargados con mineral y
residuos. El diseño y la construcción de jaulas son similares a los utilizados para saltos. Una
jaula no es más que una caja cerrada, abierta por la puerta (s), y suspendido de un cable de
elevación. Las dimensiones y capacidad de las la jaula se determinan por la cantidad,
volumen, peso, y dimensiones de los materiales y / o elementos que se manejan.
17.5.4.7 Contrapesos
En algunos sistemas de elevación equilibradas, un contrapeso puede ser utilizado, ya sea con
una jaula o saltar. Desde contrapesos sirven a ningún propósito funcional distinta para
proporcionar para izar equilibrado, sus dimensiones son bastante variables. Están diseñados
generalmente para ajustarse al espacio disponible.
17.5.4.8 Dispositivos de seguridad
En América del Norte, se utilizan diferentes tipos de dispositivos de seguridad para
montacargas y elevadores de tambor de fricción. Tambor de elevación. Con elevadores de
tambor, tanto cuerda excesiva y puede ocurrir la rotura de la cuerda. De estos dos tipos de
accidentes, rotura de la cuerda se considera los más graves, y disposiciones a llevar el
transporte a una parada segura en caso de una ruptura de la cuerda es requerido por la
legislación. El dispositivo de seguridad más utilizado es el perro de seguridad. LA par de
perros se instala en la parte superior del medio de transporte en cada guíe. Durante el
viaje, la tensión en el cable de elevación mantiene la perros abren. Si se rompe la cuerda, o
la holgura convertido, una gran primavera y una serie de palancas causan los perros para
penetrar en la guía y detener el transporte. GRÚA fricción. En varias instalaciones de
elevación de fricción de la cuerda, la probabilidad de que todos los cables de elevación de
rotura es pequeña.
17.5.5 CUERDAS
El propósito básico del cable de elevación es para conectar el transporte al polipasto. Se
selecciona principalmente sobre la base de seguridad, compatibilidad, la vida y los costos.
Requisitos de seguridad cuando izado de personal, o cuando las personas pueden estar en
peligro por montacargas y sus accesorios, se determinan por lo general por la legislación. La
vida de una cuerda se expresa normalmente como el número de Excursiones hará; se ve
afectada por la construcción de la cuerda, polipasto y dimensiones de poleas, tipo de carga,
ambiente eje, y el mantenimiento. Los costos de compra inicial, el mantenimiento y los
costos de la cuerda cambio incluyendo la pérdida de producción que normalmente se
consideran.
17.5.5.1 Cuerda de Construcción
En la construcción de la mayoría de los cables de alambre, una serie de individuo cables se
enrollan alrededor de un núcleo para formar un cordón. Las hebras a continuación, se
enrollan alrededor de un núcleo para formar la cuerda. Fig. 05/17/10 es una vista
despiezada de una cuerda que muestra los componentes.
Algunas cuerdas se construyen sin hilos por enrollamiento consecutivo capas de alambre
alrededor de las capas internas. Los factores a considerar en la construcción de la cuerda
son (1) el alambre, (2) hilos, (3) núcleos, y (4), establecen. Mediante la variación de estos
factores, cuerdas con características diferentes se pueden construir.
FORTALEZAS DE ALAMBRE Y PROPIEDADES. Alambre para la fabricación cable de acero
está disponible con diferentes puntos fuertes de hasta 360.000 psi (2,480 MPa). Por
tanto, es posible fabricar cuerdas de diferentes concentraciones para el mismo diámetro y
la misma construcción.
HILOS. Alambres individuales están trenzados entre sí para formar hebras. Hay cuatro
tipos comunes de hebras: (1) ronda hebras, (2) hilos triangulares, (3) hilos ovales, y (4)
plana hebras.
NUCLEO. El propósito del núcleo es tomar la compresión interna tensiones. La mayor de
estas tensiones es debido a la tendencia de la cuerda para aplanar cuando se dobla
alrededor de una polea o dedal.
Núcleos de las fibras naturales (FC), como el sisal y el cáñamo son adecuados para la
mayoría de aplicaciones. Núcleos de las fibras sintéticas como el nylon y polipropileno se
utilizan en conjunción con los alambres de alta resistencia y en aplicaciones corrosivas.
Independientes núcleos de cable de acero (IWRC) son más fuertes que la fibra núcleos. Se
suman a la fuerza de la cuerda y reducen el tramo; resistencia a la fatiga se reduce, sin
embargo. LAY. La disposición de una cuerda es la manera en que los cables están torcieron
en la cadena y los hilos están trenzados en cuerdas.
17.5.5.2 Cuerdas Montacargas
Los tres tipos de cuerdas generalmente considerados para izar cuerdas son trenzados, con
cadena aplanada, y la bobina de bloqueo. Típico propiedades para estos tipos de cuerda se
dan en la Tabla 17.5.3.
CUERDAS trenzados. Cuerdas trenzados consisten en un número de hilos, cada uno
compuesto de cables, enrollado alrededor de un núcleo. La designación de la cuerda (por
ejemplo, 6 'FC 27) indica el número de hebras (6) y el número de alambres (27) por hebra;
FC representa núcleo de la fibra. Cuanto mayor es el número de alambres en una hebra,
mayor será la flexibilidad de la cuerda, pero los cables más pequeños desgaste más rápido y
son más fácilmente dañadas.
HILO aplanado. Las propiedades de la cuerda trenzados se han mejorado en aplanada
cuerda hebra haciendo que las hebras triangulares en lugar de todo el año. Los beneficios
de esto son
1. Un aumento en el número de alambres en contacto con las poleas y tambores aumenta el
área de contacto, reduciendo de ese modo la presión y el desgaste de la disminución en las
cuerdas, poleas y tambores.
2. La cuerda tiene una mayor resistencia a la compresión y se puede utilizar en múltiples
capas de bobinado.
3. La densidad de alambre en la cuerda es mayor. Así, para el mismo de diámetro, más área
de acero está disponible, y la cuerda tiene un mayor fuerza.
BOBINA BLOQUEADO POR COMPLETO. Este tipo de cuerda es completamente diferente
tanto redonda y aplanada hebra cuerda. El centro o núcleo de la cuerda de la bobina de
bloqueo consiste en una hebra concéntricamente establecido de alambres redondos.
Alrededor de este núcleo se encuentra una o más capas de alambres conformados, la capa
externa estar siempre de enclavamiento. La forma de todos los cables en forma de una
cuerda de la bobina de bloqueo depende del diámetro de la cuerda y su uso final.
Construcción cuerda bobina Bloqueado tiene algunas ventajas muy definidas.
En una cuerda de la bobina de bloqueo, no hay giro inicial en la cuerda por lo que los cables
no tienden a desenredar bajo carga. Cables cerrados tienen una mayor resistencia a la
rotura de cable trenzado para la igualdad diámetro y para el mismo grado de resistencia
nominal. Porque su superficie externa lisa, reducción de la resistencia causada por desgaste
por fricción en los tambores o poleas es mucho menor. Además, debido de su diseño, los
cables cerrados están menos sujetos a rotación y estirar de cuerdas varados.
17.5.5.3 Selección de Cuerda
Para la selección inicial, cuatro requisitos deben ser considerados:
(1) Resistencia, (2) resistencia a ser fatigado, (3) la abrasión la resistencia, y (4)
resistencia al aplastamiento o distorsión. La elección debe hacerse después de una
correcta estimación de la relación importancia de cada uno de los requisitos anteriores.
Naturalmente, fuerza es la principal preocupación.
Las consideraciones de diseño deben proporcionar económica y eficiente servicio de
cuerda, manteniendo el necesario grado de la seguridad para las personas y los equipos.
Estos objetivos son mejor conocido por aceptar las siguientes pautas:
1. Diseñar el sistema de elevación con una buena vida útil del cable como objetivo.
2. Especificar cuerdas para ser compatible con el factor requerido de la seguridad para
que coincida con el diseño de elevador, eje, castillete, y polea.
3. Diseñar los procedimientos de almacenamiento y manipulación. Cuerda Procedimientos de
instalación de cable correcta 4. Diseño.
5. Diseñar los procedimientos de mantenimiento correcto y adecuado.
6. Diseño e instituto de un procedimiento de inspección.
SELECCIÓN DE CUERDA PARA LA GRÚA DEL TAMBOR. Este segmento discute la
selección del tamaño de la cuerda para satisfacer las condiciones de operación para
elevadores de batería para aplicaciones verticales y de pendiente. En Estados Unidos, el
Código de Regulaciones Federales (CFR) (Anon., 1989) especifica los requisitos mínimos de
los siguientes elementos que son relevantes para el tambor de elevación: (1) el factor de
seguridad, (2) Relación de tambor / diámetro de la polea de diámetro de la cuerda, y (3) los
ángulos de la flota.
17.5.5.4 Cuerda Pruebas y Certificación Aprobación
Es una práctica común para el comprador para exigir al fabricante para certificar que la
cuerda se reunirá la ruptura nominal fuerza. Certificación por lo general incluye un informe
de prueba que proporciona información completa sobre los cables utilizados para la
fabricación de la cuerda, así como resistencia a la rotura en una prueba de carga de rotura
de carga última. Un test a la destrucción por un laboratorio independiente puede ser
especificado. Sin embargo, una prueba de este tipo implica costes adicionales y no es
normalmente especificada en los Estados Unidos.
17.5.5.5 Prácticas de manejo de cuerda
El cable correcto correctamente instalado en bien diseñado equipos mantenidos en buenas
condiciones de trabajo proporciona la base para el rendimiento satisfactorio de la cuerda.
A fin de alcanzar y sostener el rendimiento del cable requerido, será necesario que la
cuerda sea operada correctamente y adecuadamente mantenido. Bien desarrollado
prácticas operativas cuerda debe considerar lo siguiente: (1) de almacenamiento de cuerda,
(2) la instalación de la cuerda, (3) Cambio de cuerda procedimientos, (4) las prácticas de
operación cuerda, (5) el mantenimiento del equipo, (6) la lubricación, y (7) los
procedimientos de inspección.
ALMACENAMIENTO DE LA CUERDA. Si la cuerda se debe almacenar temporalmente o
indefinidamente, debe estar en el interior donde se pueden proteger del clima, vapores
corrosivos, y el calor excesivo que podría secar el núcleo lubricante o fibra.
INSTALACIÓN DE LA CUERDA Y MANIPULACIÓN. Cuerdas deben ser arrolladas sobre
el tambor bajo carga. La dirección de bobinado debe ser determinada por la regla aceptada
de método pulgar, como se muestra en cualquier manual de la cuerda, y las vueltas
individuales deben ser apisonadas junto con un martillo de cobre para evitar huecos entre
bobinas.
Antes de cortar, el proveedor cuerda o un manual técnico que detalla procedimientos de
corte correcta se deben consultar (Anon., 1,980).
TAMBOR DE LA GRÚA PROCEDIMIENTO CUERDA cambiante. Cambio de Cuerda
procedimientos para polipastos de tambor son relativamente fáciles y se describen en los
manuales de la cuerda. Se deben tomar precauciones, sin embargo, para asegurar que las
tensiones adecuadas se aplican para proporcionar correcta cola de impresión durante la
instalación.
GRÚA FRICCIÓN CUERDA-CAMBIO DE PROCEDIMIENTO. Cambio de cuerda en los
montacargas de fricción se pueden llevar a cabo utilizando uno de los cuatro métodos.
17.5.5.6 Cuerda Adjuntos.
Accesorios de extremo de la cuerda de alambre son tan importantes como la cuerda para
que estén abrochados. Por lo tanto, la selección de la correcta tipo de archivos adjuntos
debe basarse en una comprensión de cómo que afectan a la eficiencia máxima de servicio y
la cuerda. Sólo hay dos maneras de conectar algo a un cable de acero: (1) que forma un
bucle en la cuerda, y (2) unir un accesorio a la cuerda. Loops se hacen ya sea por corte y
empalme de la cuerda a sí misma, o por uso de abrazaderas o cuñas. Accesorio asegurado
directamente al cable de acero puede ser aplicado por conformación en frío (enganche) del
metal en los accesorios, por el vertido de un material líquido como zinc fundido, o por una
disposición de cuña. En esta sección, algunos de los más comúnmente se describen los
accesorios usados.
FACTOR DE SEGURIDAD. El factor de seguridad de cuerda no está cubierto
específicamente en el Título 30 del CFR (Anon., 1989). Sin embargo, se considera una buena
práctica de la ingeniería para diseñar los archivos adjuntos de cuerda para ser más fuerte
que la cuerda, es decir, el cuerda fallará antes de que los archivos adjuntos. Códigos
británicos requieren una factor de seguridad de 10 basado en cargas estáticas.
CAPPELS. Cappels son accesorios cuerda atada directamente a la cuerda. Estos tipos de
accesorios consisten en un par de cuñas ranurada para adaptarse al diámetro de la cuerda
en particular y entrelazados para garantizar movimiento complementario. Un número de
bandas impulsado sobre el divergente superficies exteriores de las extremidades cappel
proporciona el inicial fuerza de compresión para asegurar que el agarre cuñas de la cuerda.
Las superficies internas extremidades 'han sido mecanizadas para adaptarse a la externa
superficies de las cuñas. Un bloque de seguridad está fijado en el extremo de la cuerda,
que sobresale más allá de la parte inferior de las cuñas. Varios tipos de cappels se utilizan
para los cables de izar incluyendo la cuña y lazo.
DEDALES. En América del Norte, la mayoría de los cables de izar la mía en elevadores de
tambor se terminan con un dedal cable de alambre y perno en U abrazaderas de cable. Con
este tipo de unión, se forma un bucle en la cuerda y el dedal colocada dentro de este bucle.
El extremo libre de la cuerda a continuación, se sujeta al extremo de largo para asegurar el
dedal. Dedales son de acero fundido, mientras que las abrazaderas, grilletes, y los pines
están hechos de un 1,5% de acero de manganeso. Gira. Al enrollar con cuerdas de equilibrio,
la longitud de disposición tiende a acortar ya que cada medio de transporte a su vez se
acerca al aterrizaje inferior. Es por esta razón por la que se proporcionan en los eslabones
giratorios
MANTENIMIENTO ADJUNTO E INSPECCIÓN. Es deseable que se instalaran todos los
tipos de archivos adjuntos como se recomienda por el fabricante. Si dedales y clips están a
utilizar, a continuación, la recomendación de los fabricantes para el número correcto de
clips, cantidad de vuelta atrás, posiciones de clip, y los pares correctos debe ser seguido
de cerca. Si una conexión de tipo de cuña está siendo aplicada, a continuación, se debe
tener cuidado para limpiar adecuadamente la cuerda superficie. Las aplicaciones frecuentes
de polvo de cemento y el subsiguiente cepillado de acero eliminarán todo el lubricante
superficie.
17.5.6 EJES
Un eje es una abertura primaria vertical o inclinada en roca que proporciona el acceso y
sirve varios niveles de una mina. Primaria aberturas son las que se consideran permanentes
y requieren un alto grado de seguridad. Capítulo 17.4 discute diseño y los detalles de
construcción.
17.5.6.1 Eje diseño de procedimientos
Un procedimiento sugerido para el diseño de ejes sigue. Es importante que los pasos que
deben seguirse en el orden indicado. Ello Cabe señalar que el proceso es iterativo e implica
trabajar a través del proceso varias veces antes de un diseño óptimo se logrado. El
procedimiento de diseño de eje consiste en la siguiente pasos: (1) definen propósito del eje,
(2) identificar la ubicación y determinar la inclinación, (3) determinar el número de
polipastos requeridos, (4) determinar el tamaño de los medios de transporte y los
compartimentos, (5) determinar la disposición de compartimentos, (6) determinar la forma
exterior, (7) Diseño Miembros interiores (guiaderas,, etc.), (8) forro de eje de diseño, (9)
comprobar las características de ventilación, (10) determinan la estabilización de suelo y
de apoyo en tierra temporal, (11) determinan método collareamiento eje, (12) determinan el
eje método de hundimiento, y (13) evaluar y modificar comenzando en el punto 1.
17.5.6.2 Objetivo del Eje
Uno de los primeros temas a examinar en el diseño de un eje es identificar su propósito
previsto. Ejes generalmente caen en una de las siguientes categorías: (1) la producción
(mineral y manejo de desechos), (2) Servicio (personal y manipulación de materiales), (3) la
ventilación (upcast o abatido), (4) la exploración (para la definición de mineral depósitos), y
(5) combinación de los anteriores.
17.5.6.3 Situación e Inclinación
LOCALIZACIÓN. En general, la ubicación de un nuevo eje en el sitio de la mina se
determina después de establecer lo siguiente: (1) la mina diseño de superficie, (2) la
ubicación, inmersión, y la extensión del yacimiento, (3) número de niveles de trabajo para
ser considerado, (4) la ubicación de mineral e instalaciones de manejo de residuos, (5) los
requisitos de recolección de agua de sumidero, (6) la seguridad y la estabilidad del pilar del
eje, y (7) el futuro planeó la expansión del eje. La parte inferior del eje, cuando sea
posible, también debe estar en una formación estable y debe ser capaz de facilitar
cualquier planificada, futuro redeepening.
INCLINACIÓN. La inmersión del cuerpo mineral es el principal factor involucrado en
decidir a hundirse, ya sea un eje vertical o inclinado. EL factor secundario es la fuerza de
tierra relativa y geológica formaciones que se encuentran por el eje propuesto.
Las principales ventajas asociadas con ejes verticales son (1) velocidades de elevación son
mayores, (2) los costos de mantenimiento del eje son más bajos, (3) hundimiento puede
llevarse a cabo más rápidamente, y (4) puede ser hundimiento logrado en casi cualquier tipo
de suelo. Ejes inclinados (pendientes) están generalmente asociados con inclinados
(inmersión) yacimientos donde la longitud del eje transversal para llegar el cuerpo de
mineral de un eje vertical, se hace más largo con el aumento de la profundidad del eje.
Tienen la ventaja de minimizar desarrollo para llegar a la mineral desde el eje y son
utilizados con frecuencia en las minas de carbón.
17.5.6.4 Número de Elevadores
El número de elevadores (y medios de transporte) necesaria para satisfacer izado
demandas tiene un impacto importante en el diseño de un eje (ver procedimiento, 17.5.3.5).
17.5.6.5 Tamaño de Compartimiento
El área de sección transversal de un compartimiento particular (horizontal área) depende
de su uso. Con el fin de determinar el tamaño apropiado, es necesario enumerar los
elementos a ser transportado en el compartimento, determinar sus aproximadas
dimensiones y peso, indican su dirección del flujo y de sus cantidades aproximadas. Otro
factor importante a considerar es el tamaño de la cubeta hundimiento eje. Después de
haber determinado el tamaño de los compartimentos para jaula, contrapeso, y saltos, el
área restante se divide entonces para dar cabida a la ventilación, manway y tuberías
instalaciones.
TAMAÑO DE SALTO DEL COMPARTIMIENTO. La capacidad de salto se determina por
variables tales como la capacidad de elevación, la densidad del material, tamaño de bulto, y
la altura vertical disponible en el castillete. En términos generales, las dimensiones de salto
y área de sección transversal
17.5.6.6 Compartimiento Arreglo
La disposición de los compartimentos en relación a uno otra depende de la disposición de la
superficie, distribución subterránea, y el tipo y tamaño de polipasto que se utilizarán.
Debido a estos diseño detalles no se conocen con precisión durante las etapas iniciales de
diseño, primero hay que hacer una "mejor estimación" y estar preparados para cambiar la
disposición como el diseño final evoluciona. En la superficie, la orientación de los
compartimentos en relación al polipasto y castillete es de gran importancia. Buena cuerda la
práctica de polipastos tambor requiere que la ubicación de la grúa en relación con el eje y el
castillete estar en línea para proporcionar ángulos flota cuerda aceptable.
Para los polipastos de fricción, la distancia de centro a centro de los compartimentos es
una consideración importante para la determinación del tamaño del tambor, la necesidad de
poleas de desviación, y el tipo de construcción cuerda por las cuerdas de la cola.
17.5.6.7 Forma exterior
La forma exterior de un eje se establece considerando factores de estabilidad del suelo.
Una forma circular ofrece una mejor resistencia a la deformación por la presión lateral. En
justo competente formaciones, una abertura excavada en esta forma es generalmente auto
portante.
En las formaciones débiles, la forma circular es adaptable a una variedad de materiales de
revestimiento, hormigón, segmentos de acero, o castin- colocar el concreto. Formaciones
competentes pueden ser excavados en forma rectangular y ser generalmente autoportante.
Una elíptica forma ofrece un mejor soporte de un rectángulo, pero no tan bueno como una
circular. Las consideraciones que conducen a la geotécnicos selección de una forma
exterior están más allá del alcance de esta discusión, pero su importancia en el proceso de
diseño en general no pueden ser exagerada (véase el capítulo 10.5). También ejes pueden
tener diferente formas exteriores a diferentes profundidades, lo que refleja los
diferentes estratos encontrados.
17.5.6.8 Los miembros de interiores
Guías y buntons son la principal vertical y horizontal elementos estructurales en un sistema
de transporte pozo de la mina. La función primaria de estos miembros es facilitar
funcionamiento de medios de transporte del eje. Sus características no sólo influyen
velocidad de funcionamiento y la cantidad de mantenimiento requerido, sino también costos
de producción y de ventilación. Por lo tanto, la elección de conjuntos y las guías es de gran
importancia para el logro de costo operacional ahorros.
17.5.6.9 Eje Forro
Revestimiento del eje puede estar compuesto de hormigón proyectado, lanzado en el lugar
hormigón o acero y tubbing hierro fundido. Cuando se requiere un revestimiento, la
selección depende de una serie de consideraciones de diseño que se refieren a los estratos
siendo excavado. Para una mayor discusión, véase el Capítulo 17.4.
GUNITADO. Hormigón proyectado, 5 pulg. (125 mm) o más en espesor, se puede utilizar
para controlar el deshilachado inmediato y la intemperie de las paredes del pozo. Hasta la
fecha, hormigón proyectado no se ha utilizado extensivamente para proporcionar apoyo a
largo plazo, ni como el único medio de revestimiento en ejes.
HORMIGÓN. El uso de hormigón para el apoyo permanente es cada vez más común. Los
ejes pueden alinean completamente o parcialmente forrada con "anillos de hormigón" con
áreas de terreno abierto entre los anillos. Espaciamiento común utilizado para los ejes
anilladas es de 4 pies (1,2 m) altos anillos de hormigón con un niño de 4 pies (1,2 m) de área
abierta entre, lo que resulta en un 8 pies (2,4 m) intervalo establecido. El hormigón se
coloca generalmente 12 pulg. (305 mm) de espesor, con un mínimo de 10 pulg. (254 mm).
ACERO O HIERRO FUNDIDO tubbing. Aunque el uso de hormigón como un material de
revestimiento es cada vez más común, hay ciertas condiciones geológicas donde tubbing
hierro o acero fundido es un material más apropiado. El hormigón es adecuada cuando el
agua presiones son menos de 250 psi (1.724 kPa) y cuando el estrés campo es uniforme y la
compresión en la naturaleza. El acero es más conveniente para un revestimiento
completamente estanco al agua y es capaz de soportar tensiones de tracción. Estas
tensiones podrían surgir si el eje se somete a la flexión de las cargas causadas por
hundimiento o cargas de pandeo provocado por un campo de tensión horizontal no uniforme.
Revestimiento de acero puede ser soldadas a tope para dar estanqueidad permanente y
tiene un factor de seguridad más alto que el pandeo tubbing.
CONSIDERACIONES DE DISEÑO PARA FORRO DEL EJE. El diseño requisitos para
que recubre una estructura se rige por la necesaria deber de las condiciones de eje y
ambientales en las que es construido. Una cuidadosa consideración de los siguientes puntos
hacerse en el diseño de revestimiento estructural: (1) comportamiento preciso de la masa
de roca in situ, (2) la acción de la roca autoportante en sí, (3) el efecto de la separación del
revestimiento debido a cierta verticales y los movimientos horizontales de la formación de
roca circundante, (4) la construcción de guarniciones estancas, y (5) economía de la
estructura de revestimiento. El diseño de acero o revestimientos de hierro fundido es un
mucho más proceso complejo, ya que las características de pandeo de una elásticamente
cilindro hueco encajado con la presión externa debe ser evaluado.
17.5.6.10 Características de ventilación
El eje es generalmente el mayor contribuyente a la total resistencia al aire de la mina
cuando está equipado con guías rígidas para propósitos de elevación. La resistencia consta
de dos componentes: (1) resistencia a la fricción, causada por la fricción viscosa en el aire
capa en las paredes del pozo y de la periferia de los elementos verticales (guías, tuberías,
cables, cuerdas, etc.) del eje; y (2) una descarga la resistencia, debido a los conjuntos
transversales (buntons y separadores), completamente inmerso en la corriente de aire,
obstruyendo así la fluir, y recurrente a intervalos a lo largo del eje.
La experiencia práctica ha indicado que hay poco ventaja de ventilación que se pueden
obtener a partir de espaciamiento mayor que 15 pies (4,6 m). Tratamiento general de la
teoría y la práctica de ventilación de la mina es ofrecido en los capítulos 11.6 y 11.7.
17.5.6.11 Planta de Estabilización y temporal Soporte
Tabla 17.5.6 identifica tres tipos de problemas de apoyo en tierra encontrado en el
hundimiento del eje y sus correspondientes soluciones.
Para una discusión detallada de control de tierra.
17.5.6.12 Eje collar
La construcción del eje comienza con la excavación y formación del collar del eje. Las
asistencias de cuello en la formación de la forma deseada para la longitud inicial del eje y
proporciona la necesaria la estabilidad y la alineación para la longitud restante del eje ha
excavado. Finalización del collar también permite la erección del castillete, la cubierta de la
polea, y las instalaciones de elevación por el hundimiento operación. El collar actúa como una
barrera para evitar que el agua y el suelo de entrar en el eje.
Métodos de construcción de cuello están más allá del alcance de esta capítulo pero incluyen
acero tablestacas ataguía, perforado enclavamiento pilotes de hormigón, largueros de
acero con láminas, caen cajón, perforación, pregrouting y hundimiento, a cielo abierto y
deshidratar con así puntos y profundo pozo de bombeo.
17.5.6.13 Hundimiento del Eje
Tras la finalización de emboquillado eje, el eje real hundimiento se lleva a cabo
generalmente por uno de los métodos siguientes: (1) los métodos convencionales de
perforación y voladura o subir piloto y roza, o (2) métodos mecanizados de aumento
aburrido o ciegos aburrido eje. Estos se discuten en el Capítulo 17.4.
17.5.7 Castilletes
El propósito básico de un castillete instalado sobre un eje es apoyar la rueda de polea
sobre la cual un cable de elevación pasa por subir o bajar los medios de transporte. La
construcción de un castillete
También es necesario para permitir el vertido de materiales arboladas sobre el suelo.
Estructuralmente, hay dos tipos de castilletes: (1) estructuras castillete con backlegs
como una trama-A, y (2) las estructuras de cuatro postes y de seis puestos y castillete de
la torre forma (Fig. 5.17.15). 17.5.7.1 Materiales de Construcción Castilletes pueden
construirse de madera, acero u hormigón. Las tendencias modernas a elevación de alta
capacidad han hecho necesaria la construcción de grandes castilletes, que impiden
efectivamente el uso de la madera como material de construcción. VS. COMPARACIÓN DE
ACERO HORMIGÓN. Butler y Schneyderberg (1981) esbozó los principales criterios que
deben utilizarse como base para una evaluación realista de los méritos de concreto y acero
para un castillete. Un resumen de sus argumentos se da en Tabla 17.5.7.
Aunque los argumentos dados parecen favorecer hormigón castilletes, debe tenerse en
cuenta que tanto hormigón y acero puede producir económicamente viable, compatible
estructuralmente, y visualmente atractivo castilletes para cualquier nuevo desarrollo.
17.5.7.2 Consideraciones del Marco Principal de Diseño
Un diseño exitoso debe basarse en un enfoque integrado global izar el diseño del sistema,
que consiste en un examen crítico del impacto de al menos la siguiente lista de elementos:
(1) cargas, (2) fundaciones, (3) los servicios de las minas, (4) las disposiciones de
hundimiento, (5) equipos instalaciones de vigilancia, (6) el manejo de transporte y cuerda
manejo, (7) de calefacción y ventilación, y (8) otros, como regulaciones mineras locales.
Sección 18 Minería Subterránea:
Métodos Autoportadores
Capítulo 18
INTRODUCCIÓN
Métodos de minería subterránea Autoportantes.
Métodos stoping Abiertas Cuando a principios del minero creaba una abertura, tenía 18.0.1
demuestra la gama de cuerpos de mineral adecuado para abrir ser inherentemente estable
y autosuficiente para permitirle stoping, con especial referencia a su caída y el depósito
continuar. Por lo tanto, como la minería avanzó más allá del simple gophering, métodos
stoping abiertas autosoportadas se desarrollaron para satisfacer las necesidades de los
cuerpos mineralizados individuales. Bosque de apoyo
La mayoría de las aplicaciones de inmersión plana utilizan pilares de mineral para general
apoyo y control de tierra que puede ser recuperado bajo algunas condiciones después de la
finalización de las prácticas normales stoping.
En los cuerpos de mineral de mayor pendiente, costilla, corona, y pilares de umbral
utilizados para bloquear el mineral se puede recuperar con posterioridad a la finalización
de stoping. Rebajes abiertos se llenan con frecuencia para facilitar el pilar la recuperación.
Dos de los métodos, retiro cráter vertical (VCR) y por contracción, utilizar el mineral
fragmentado para apoyo temporal en los rebajes. En estos dos casos, el rebaje no es
estrictamente abierto hasta después de dibujar abajo.
III. RESUMEN DEL CAPÍTULO 18
CÁMARAS Y PILARES MINERÍA
18.1.1 INTRODUCCIÓN
El método de cámaras y pilares de minería es un tipo de stoping abierta utilizado en
depósitos horizontales cerca de la roca razonablemente competente, donde el techo se
apoya principalmente por pilares. Ore-o más comúnmente, el carbón se extrae de las
habitaciones de forma rectangular o entradas en el cuerpo mineral o carbón costura,
dejando partes del mineral o el carbón, entre el texto como pilares de apoyo a la pared
colgante o en el techo. Los pilares están dispuestos en un patrón regular, o una rejilla, a
simplificar la planificación y operación. Pueden ser de cualquier forma, pero son
generalmente cuadradas o rectangulares. Las dimensiones de las habitaciones y pilares
dependen de muchos factores de diseño, que se considerarán luego. Estos incluyen la
estabilidad de la pared colgante y la fuerza de la mena en los pilares, el espesor del
depósito, y la profundidad de la minería. El objetivo de diseño es para extraer la máxima
cantidad de mineral que es compatible con trabajo seguro condiciones. El mineral que queda
en los pilares es generalmente considerado como irrecuperable o recuperable únicamente
con relleno en las minas noncoal.
18.1.2 DISEÑO DE PILARES
18.1.2.1 Pilar Estrés
Gran parte de la discusión que sigue se basa en geomecanica la teoría presentada en el
capítulo 10.5 y otros capítulos de la Sección 10. Fig. 18.1.1. Sección y planes de habitaciones
y pilares con anchuras y dimensiones para análisis simple. A pesar de la sencillez de la
estructura, y la detallada conocimiento del comportamiento de roca obtenida en los últimos
años, diseño pilar ha cambiado muy poco durante el presente siglo. Se basa en la suposición
de que el estrés en un pilar es uniformemente distribuido e igual a la tensión geostática
verticales originales dividida por la relación de área de zona de pilar / Original; y ese pilar
fallo se produce cuando esta tensión excede la resistencia a la compresión de la roca pilar.
18.1.2.3 Barrera Diseño Pilar
Minas de cámaras y pilares se desarrollan por lo general en una serie de paneles
rectangulares separadas por pilares de barrera. No hay ninguna específica método de
diseño para estos pilares, pero donde el techo no es diseño Caved o cuando pilares se dejan
en su lugar, de pilares de barrera asume mayor importancia. Fig. 18.1.2 muestra que el
estrés pilar no es necesariamente distribuida de manera uniforme, y donde el techo y el
piso rocas son más rígidas que las rocas pilar, el estrés con ser transferidos a un tope.
También existe la probabilidad de que deterioration- o overmining de pilares altamente
estresados puede conducir a una reducción en la capacidad de carga del individuo (o grupos
de) pilares, y la transferencia de la carga a otros pilares que pueden conducir a una
insuficiencia progresiva. Esta es una de las causas más comunes de la extensa colapso pilar
(Mottahed y Széki, 1982, describen un colapso total de la mina), y pilares de barrera
pueden controlar esto. Wilson (1983) analizó este problema y sugirió, para el carbón minas,
anchos barrera pilar de 1/10 de la profundidad de trabajo, pero su enfoque, aunque
aplicada a cámaras y pilares, era concebidos principalmente para reducir el daño de entrada
en la entrada de tajo largo pilares de cadena. Un enfoque más satisfactorio puede ser
considerar rendimiento pilar. Hudson, Brown, y Fairhurst (1971) en una serie de pruebas en
el mármol, que pueden repetirse en el carbón, mostraron que una pilar comportado de
rendimiento en lugar de una manera frágil si su altura / anchura era de menos de un tercio.
La implicación es que por debajo de esta relación, un pilar se deformará en lugar de la
fractura, resistiendo colapso rápido. Un rendimiento, barrera pilar de 3 a 4 veces la altura
de excavación puede, por lo tanto, se recomienda, sobre todo a mayores profundidades
mineras.
18.1.3 APOYO DE HABITACIONES
18.1.3.1 Roca Tornillos
La clave para el diseño de las habitaciones es de apoyo. Esto significa invariablemente el
uso de pernos de roca en la habitación y el pilar de la minería. En la actualidad, más de 100
millones de pernos por años se han instalado en las minas de Estados Unidos. Hay varios
tipos de perno de roca, y el tipo y método de instalación puede tener un efecto
significativo en el rendimiento. Clasificación de pernos de roca en tipos es difícil.
Convencionalmente, hay dos métodos, ya sea como (1) con lechada (por lo general
plenamente con lechada) o (2) anclado mecánicamente pernos (generalmente anclados
puntos). Una lista de tipos de pernos disponible de Peng y Tang (1984) se dan en la Tabla
18.1.2. Un perno punto anclado por lo general se tensa; un completo perno de lechada es por
lo general no tensado.
18.1.3.2 Diseño Soporte
Cuando se utiliza un perno para sujetar un solo bloque en el techo de una entrada, el
volumen y por lo tanto el peso del bloque y cuando sea necesario su dirección de
deslizamiento puede ser determinada por estereográfica análisis de la cinética de
deslizamiento. Este método es esbozado en Farmer y Shelton (1980) y en Farmer (1985).
Métodos de apoyo basados en el requisito común que Bolt espaciamiento debe ser la mitad
de la longitud del perno se discuten en el mismo fuentes.
En la minería del carbón, el diseño de los pernos se basa generalmente en Panek de (1962a,
b) análisis. La hipótesis más simple para propósitos de diseño es considerar una placa del
techo flacidez o viga de espesor L, tramo B, y la longitud X, con el apoyo de filas de
tornillos con la separación una entre hileras y espaciado de S. Entonces la fuerza de
tensión del perno P a apoyar el techo estará dado por:
18.1.3.3 Techo Espeleología
Aunque espeleología techo no es, estrictamente hablando, relacionada con el apoyo, la
mecánica son similares y que pueden ser considerados aquí. Espeleología es una parte
importante del control de los estratos en todas las operaciones mineras. Llevado a cabo
correctamente, espeleología alivia tensiones en pilares, pilares de barrera, y columnas de
cadena y mejora global estabilidad de la mía. La necesidad de la cueva el techo determina
con éxito la anchura de un panel de cámaras y pilares, como lo hace la anchura de una cara
de tajo largo.
18.1.4 MÉTODOS DE CAMARAS Y PILARES EN MINERÍA
18.1.4.1 Mina con roca dura.
Cámaras y la minería pilar se lleva a cabo en las secciones o paneles, que son por lo general
rectangulares y regulares en el plan. Es importante aquí para diferenciar entre hard-rock y
la minería del carbón. En hardrock minera de los yacimientos horizontales, el método es
muy similar para abrir stoping (ver. Cap 18.2). En muchos casos, el control de calidad del
mineral puede ser la exigencia principal en el diseño de la mina y planta control y ventilación
consideraciones secundarias. Esto puede conducir a un cuarto y pilar de diseño ad hoc de
forma irregular, no recuperable pilares de mineral de baja ley. En la minería del carbón, la
ventilación y control en tierra son los principales factores, y esto requiere cuidado paneles
de habitaciones y de pilar diseñados aislados del resto de la mina y con un sistema de
ventilación controlada. También puede requerir planes para la minería pilar retiro y
espeleología.
Sala de hard-rock y la minería pilar es efectivamente un método de stoping abierto (rebaje
y la minería pilar) en un ángulo bajo a la horizontal, la excavación de las habitaciones y
dejando pilares de apoyo. Cuando los valores minerales varían, el método es similar a la
antigua
Método "gophering" de la minería donde las excavaciones al azar seguidos zonas altamente
mineralizadas. Cuando los valores minerales son consistentes, el diseño de la mina puede ser
regular. El método difiere de la mayoría de los métodos de minería de roca dura en ese
flujo por gravedad es limitada, y el mineral se debe cargar en la excavación donde ha sido
arruinado y transportado desde ese punto. En las grandes operaciones, se trata de
camiones y cargadores o carga, acarreo y vertederos (LHD), aunque también se pueden
usar slushers.
18.1.4.2 Minería del Carbón
La unidad básica en la minería de cámaras y pilares de carbón es el panel que define el área
de la mina para ser trabajado y ventilado. En el panel, hay dos fases principales en que las
habitaciones son de primera desarrolladas, aislando los pilares, en la medida del panel.
Entonces los pilares se pueden extraer en una dirección inversa. Transportadores
cinturones, LHD transporta, y los servicios se amplía con la habitación avanzar y se toman
durante la extracción pilar retirada. Habitación avanzar y extracción pilar se puede llevar a
cabo por separado, o al mismo tiempo, o los pilares se pueden dejar en su lugar. Kauffman,
Hawkins, y Thompson (1981) describen cuatro métodos primarios de la sala de producción y
pilar de la minería -principalmente para el carbón aunque minas que pueden adoptarse para
cualquier operación minera.
18.1.4.3 Múltiples Minas Capa de cámaras y pilares
Un tipo de minería pilar que es común, no está extendida discutido es la minería pilar
multicapa donde cerca verticales separación de pilares puede dar lugar a problemas de
estabilidad en techos y pisos. Se considera que el enfoque de la mecánica aplicada al diseño
por Obert y Duvall (1967), y los principales factores que también puede ser identificado a
partir de las Figs. 18.1.5 y 18.1.6. El enfoque principal de diseño debe ser reducir las
concentraciones de esfuerzos en el techo. Por tanto, es lógico pilares de posición por
encima de pilares desde el pilar inferior proporcionarán el mejor soporte para el pilar
superior. Del mismo modo el espesor de la roca entre las extraídas capas deben ser
suficientes para evitar las concentraciones de esfuerzos excesivos. Esto dependerá de las
condiciones locales, pero puede ser visto desde Fig. 18.1.5a que en el caso de una
excavación rectangular un techo espesor del doble de la altura de la sala sería aconsejable.
Peng (1986) considera que el problema particular en algunos 18.1.4.4 Pilares rendimiento
Un concepto importante en pilar minería a pesar de que tiene una mayor aplicación en el
diseño de los pilares de la cadena para la minería de tajo largo es el de pilares rendimiento.
Una aplicación importante ha sido en la potasa profunda minas, pero es importante en
cualquier aplicación en una combinación de condiciones de estrés y de la roca puede llevar a
golpes, explosiones o deformación excesiva.
18.1.5 MÉTODOS-NONCOAL PRODUCCIÓN
18.1.5.1 Ciclo de Producción
Es necesario diferenciar entre el carbón y el noncoal los métodos de producción. Esto se ha
hecho muy hábilmente por Bullock Informe (1982 b, c, d), utilizando un US Bureau of Mines
encargado- por Dravo Corporation (Anon., 1974) en la minería noncoal y un informe de EPRI
por Hittman Asociados en (Anon, 1976), Minería de carbón. La diferencia se debe a tres
factores principales:
1. Fuerza, que significa que el carbón más débil puede generalmente ser cortado por los
mineros continuos.
2. Escala, donde las vetas de carbón de Estados Unidos son generalmente más delgado que
depósitos noncoal.
3. Gas, donde las minas de carbón son las minas gaseosas y noncoal se generalmente gas
libre. Así minas noncoal suelen ser minadas por perforación y voladura de la sólida en
grandes excavaciones de trabajo; vetas de carbón se socavan y criticó o continuamente
extraen en relativamente pequeñas excavaciones.
18.1.5.2 Panel Desarrollo
Un diseño del panel para una habitación típica y la mía en un pilar mina noncoal se ilustra en
la Fig. 18.2.3 (véase el capítulo 18.2). La altura de excavación es de unos 15 pies (4,5 m), y
el stoping normales la práctica es conducir una sola deriva desarrollo sobre 35 pies (10,5 m)
de ancho a una distancia de unas cuatro o cinco habitaciones en el yacimiento. Esto servirá
como la principal deriva del transporte. Pilares se marcan a cabo en las paredes de deriva y
habitaciones impulsadas entre ellos.
Para perforar y la explosión de la unidad inicial cuando la única expuestos o cara libre es el
rostro duro, se utiliza algún tipo de patrón de corte. Esta se conoce como la "ronda de la
cara" o "swing" y en un 15 por 35 pies (4.5- 10,5 m) cara comprenderá de 60 a 70 agujeros
(véase el capítulo 9.2) de aproximadamente 1 ½ pulg. (38 mm) hasta una profundidad de 10 a
12 pies (3 a 3,6 m). Si más de una cara está expuesta, un grupo de orificios de mayo ser
perforado en un ángulo bajo a la cara libre en lo que se conoce como "Redondo losa" o
"slabbing" o "recortar". Esto requiere menos perforación explosiva y menos de una sola
cara. La forma más común de cara redonda es una cuña o V, corte a pesar de los recortes
de quemaduras pueden también ser utilizado. La perforación se lleva a cabo con taladros
hidráulicos-jumbo montado; carga suele ser mediante la recopilación de cargador de brazo,
aunque en la actual minas, vehículos LHD sin caminos se utilizan para llevar la carga a un
transferir subida donde se vuelve a cargar en camiones o transportadores.
18.1.5.3 Corte y relleno Pilar Minería
Cuando el techo se puede cedió, como en la minería del carbón, los niveles altos de
extracción puede ser obtenido por la minería retirada. Cuando el techo es más fuerte,
como en la mayoría del no-carbón minero -los pilares son normalmente la izquierda como
soporte semi-permanente. En los minerales de alta ley en profundidad o donde las
condiciones de techo son pobres, la pérdida de 25 a 50% del cuerpo de mineral puede ser
inaceptable y, en este caso, de relleno pueden ser considerados. La colocación de relleno
puede ser más fácil de llevar a cabo utilizando una forma de ranura y el pilar, en lugar de
cámaras y pilares minera donde se desarrollan paneles o unidades paralelas a través de la
huelga y luego se llena en una secuencia alterna. Un particular arreglo a una mina de oro en
Washington, diseñado para reducir subsidencia en este caso, es descrito por Tesaric,
Seymour, y Vickery (1989) y Brechtel (1987).
18.1.6 métodos de producción-CARBÓN
18.1.6.1Desarrollo Panel
En la minería del carbón, despegar el sólido es ilegal, principalmente por el peligro asociado
a tiros soplado de salida en un ambiente donde gases explosivos pueden estar presentes.
Dónde voladuras es utilizado, se forma un corte horizontal, generalmente en el rostro. Esta
es por lo general un corte inferior en las costuras finas, un centro cortado en gruesas
costuras. Un corte central vertical también puede ser usado. Un enfoque similar puede ser
utilizado en la sal de roca y la minería de potasa. La presencia de la corte crea una cara
libre para voladuras y reduce tanto la cantidad de explosivo necesario y la posibilidad de
escapes. Un típico foque de corte es de 9 a 12 pies (2,7 a 3,6 m) de largo, y las selecciones
son dispuestas para cortar un 6-in. (150 mm) ranura o entalla. El brazo cortador está
sumped en el centro de la cara y se trasladó a cada lado para completar el corte sesgado.
El ciclo básico de las operaciones (Fig. 18.1.12a) por lo tanto requiere un elemento más
antes de perforar. Sistemas cíclicos se refieren generalmente a la habitación como
convencionales y la minería pilar. Mucho más productivo y mucho más común en las minas
mecanizadas es la minería continua.
18.1.6.2 Los métodos de extracción Pilar
Cuatro métodos básicos de apuntalamiento se describen en detalle por Kauffman, Hawkins,
y Thompson (1981). Estos se dividen y se guardabarros, bolsillo y ala, ascensor exterior y
final abierto. Cada de estos métodos se ilustra en la Fig. 01/18/15, y su base
características se resumen en la siguiente.
1. Split y guardabarros (Fig. 18.1.15a) es el más comúnmente método de extracción
pilar utilizado en los Estados Unidos. La base del método es a la mía a través del
centro pilar paralelo al lado más largo, la creación de una división y un guardabarros
de carbón a cada lado de la división.
18.1.6.3 Techo Mobile Support (MRS)
Minería pilar Retreat es altamente productiva. Suministro, el poder, de transporte y
sistemas de ventilación se establecen durante el panel desarrollo y conocimiento de las
condiciones de techo y agua obtenida. También es peligroso, particularmente cuando el
techo no cueva de una manera predecible, y donde la costura es propenso a explosiones,
tirón suelo y pilares trituradas. El factor primordial en mejora de la seguridad es el control
de la azotea con éxito a través del diseño correcto de pilares, incluyendo pilares del
rendimiento y apoya tales como mensajes, cunas, y los pernos del techo. Estos soportes
tienen la desventaja de que actúan de forma pasiva.
18.1.7 VENTILACIÓN
18.1.7.1 Sistemas de purga
La ventilación es especialmente importante en la minería del carbón, y disposiciones de la
mina de carbón de 1969 Ley de Prevención de Riesgos y afectan a la ventilación de las
minas de habitaciones y de pilar.
18.1.7.2 Sección Ventilación
Como se discutió en el capítulo 11.7.2, cada sección de trabajo de un mina de carbón debe
ser ventilado con un mínimo de 9.000 pies cúbicos por minuto (4,25 m3 / s) de aire a la
última transversal abierta. Al menos 3000 cfm (1,42 m3 / s) debe llegar a cada frente de
trabajo donde el carbón es ser minada. El aire debe contener más de 19.5% de oxígeno y
menos que el dióxido de carbono 0,5%. Durante el desarrollo, aire que entra en la sección
está dirigido a la cara por medio de cortinas, cortinas a través de las entradas de línea, o
ventiladores auxiliares. Este aire se dirige entonces a la devolución principal
Capítulo 18.2
REBAJE Y PILAR MINERÍA
18.2.1 CARACTERÍSTICAS GENERALES
1. de forma irregular y de tamaño pilares dejaron de apoyo (Fig. 18.2.1), que pueden
requerir poca o ninguna planificación. En los extremos, el método es a menudo poco más que
una variación de gophering (Peele, 1941) o parando de mama, donde sólo pilares artificiales
son utilizado para el control de la azotea.
2. Los cuerpos de mineral Normalmente planas de gran medida de inmersión horizontal
menor que el ángulo de reposo. Por debajo de este ángulo de aproximadamente 30 a 35 °, el
mineral no fluirá bajo la influencia de la gravedad; este es la principal diferencia entre
bancada y columna y el ángulo más alto métodos stoping tales como corte y relleno, la
contracción y subnivel. Cascada alta desarrollado para la mina de Zambia Copperbelt de
Mufulira fue diseñado como un método stoping intermedio para cuerpos de mineral de
inmersión en el ángulo de reposo o en el intervalo de 25 a 45 ° (Kelly, 1969). Yacimientos
masivos pueden ser extraídos por el rebaje y el método pilar por la minería en una serie de
cortes horizontales o pasa de o cerca de la parte superior hacia abajo, como en la de plomo
y zinc depósitos en Austinville, VA, y el Terre Mine Bonne, MO, donde pilares de hasta 300
pies (90 m) de altura se quedaron (Wykoff, 1950).
3. Masas de roca competente. Estos son muy deseables ya que esto es un método abierto
donde los rebajes o habitaciones normalmente permanecen abiertos durante la vida de la
mina. Fortalezas pueden variar de 50.000 psi (345 MPa) a 4.000 psi (25 MPa), y la
integridad estructural de las componentes del techo, pilares, y el piso deberían idealmente
ser excelente, a menos que cantidades crecientes de soporte secundario se van a utilizar.
Hay numerosos ejemplos de rebaje éxito y la minería pilar
En menos de roca competente, como algunas zonas de la nueva cinturón de plomo en
Missouri y las minas de uranio de Nuevo México y Wyoming (Bullock, 1982). Bajo estas
condiciones, la estabilidad techo es de importancia primaria, se utiliza con frecuencia el
apoyo secundario, y continua restricción de abajo o de escala puede ser esencial.
Incontrolada fracaso pilar es que hay que evitar a toda costa, como el fracaso puede ser
progresiva para que rodea pilares y poner en peligro la mina entera. De vez en cuando, la
recuperación pilar es posible en buena las condiciones del terreno y donde la estabilidad
mina puede ser cuidadosamente controlada.
4. Los límites de profundidad definitiva debida a la capacidad de carga de los pilares. El
aumento de tamaño de los pilares para combatir el aumento de la carga vertical, es
contraproducente a medida que disminuye la extracción y puede variar desde 25% en minas
de sal de profundidad para un máximo de 95% en derivación seleccionada minas (Bullock,
1982; Prugger, 1984). Profundidades absolutas a las que el método se puede tomar
dependen de las condiciones específicas del lugar, roca principalmente fortalezas de masas,
pero por lo general 3000 pies (600 m) es un límite normal. En las operaciones más
profundas tamaños pilar se vuelven tan grande que la extracción cae a límites
antieconómicos y alternativa métodos deben ser considerados. La excepción a la limitación
de profundidad es el caso especial de stoping de mama, lo que permite total de cierre de
rebaje y se utiliza con éxito a profundidades de más de 12.000 pies (3.600 m).
5. Ausencia de hundimiento de la superficie, excepto en el muy largo plazo cuando se ha
producido enorme techo o el fracaso pilar, o en el caso de stoping de mama. Teniendo en
cuenta el hecho de que los más antiguos minas subterráneas en existencia son rebaje y el
pilar, es posible para diseñar con éxito para la estabilidad a largo plazo.
6. Stope y la minería pilar normalmente se clasifica como un gran escala método en
términos de la producción total, y es muy versátil y lo suficientemente flexible como para
satisfacer una amplia gama de necesidades de producción.
18.2.2 CONVENCIONAL STOPE Y PILAR
18.2.2.1 Desarrollo
La base del sistema de stoping es sencilla, ya que, en la mayoría de las formas, el método no
requiere el desarrollo rebaje específico a menos que el yacimiento es muy irregular y un
transporte de mercancías por separado nivel es impulsado. En estas condiciones de
conexión orepasses, formas de ventilación, y las subidas de acceso será necesario. La
mayoría de las minas izar de un solo nivel, y muchos utilizan descensos para facilitar
movimiento de equipos subterráneos con neumáticos de caucho.
18.2.2.2 Stoping
Stope y la minería pilar suele ser cíclico, que consiste en las siguientes operaciones
unitarias (Hartman, 1987): En materiales más blandos como trona o halita, máquinas de
minería de mayo ser utilizados para reemplazar los ciclos de profundización hornos. La
perforación se lleva a cabo habitualmente por, diesel, jumbos sin caminos independientes,
pero en operaciones más pequeñas, jacklegs de mano pueden ser utilizados. Bajo muy
condiciones soft-roca, taladros de barrena-eléctricos alimentado pueden ser utilizados.
Los agujeros son perforados horizontalmente utilizando cuña o V cortadas rondas, aunque
los cortes de quemaduras pueden utilizarse bajo ciertas condiciones tales como en las
calizas y dolomías más duras (Fig. 18.2.2). Slabbing o rondas Sliping se utilizan normalmente
para ampliar la faz inicial cortar alrededor del pilar propuesto (Fig. 18.2.3). Rostros, o los
pechos, se puede llevar hasta 30 pies (9 m) de altura, con la mayoría de los equipos
convencionales, y las profundidades del agujero de 16 pies (4,8 m) son adecuados para la
mayoría de condiciones. El explosivo predominante es ANFO bajo condiciones secas, con
suspensiones, geles de agua, y dinamitas como alternativas. Voladura puede llevarse a cabo
durante el cambio o en tiempos de cambio de turno, dependiendo del tamaño de la mía.
Bueno fragmentación más limitante de banda de la ronda son importantes en la bancada y la
minería pilar. La limpieza de un área grande y voladura secundaria puede perturbar
gravemente el ciclo de producción. Salvo abajo o escalar la espalda usando recolectores de
cerezas se hecho inmediatamente después de la voladura. 18.2.2.3 Carga y Flete
Cargadores Impenetrable front-end (Fels) y carga, acarreo y vertederos (LHD) que
normalmente se seleccionan para la carga de los tamaños y capacidades de los cuales
dependerá de la capacidad del camión, altura rebaje, y el tamaño de los fragmentos más
grandes de mineral. Estas unidades se utilizan en el 75% de hardrock minas (Bullock, 1982).
Slushers y cargadoras de brazo reunión También se utilizan en la roca blanda. Palas de tipo
pluma se utilizan en algunos operaciones, pero requieren una gran cantidad de espacio libre
y rara vez son la primera opción de los operadores modernos. Para facilitar la carga, la
rotura secundaria se lleva a cabo cuando sea esencial por la voladura, el impacto martillo, o
bola caída. Como la mayoría de las minas de caserones y pilares son de gran horizontal
medida, el mineral debe ser transportado distancias considerables al socavón o eje.
Camiones diesel convencionales de hasta 100 toneladas (90 t) de capacidad se utilizan, el
tamaño exacto dependiendo de la minería altura y espacios libres.
18.2.2.4 Control del suelo
Criterios de diseño específicos para luces de techo, las dimensiones del pilar, necesidades
de apoyo y estabilidad piso están cubiertos en otros lugares en este Manual (véase el
capítulo 10.5). El apoyo se instala normalmente fuera del ciclo de producción normal, según
sea necesario. Secundario control de tierra normalmente consiste en pernos de techo para
tanto volver y el control pilar. Longitudes de pernos y tipos dependen de tierra local
condiciones y muchas operaciones no tienen soporte artificial, excepto en la zona de los
portales. Recolectores de cereza se utilizan para la escala y restricción de abajo, que se
realiza inmediatamente después de la voladura y es una parte integral del ciclo de
producción. Menos raspaje puede que periódicamente se realicen a lo largo de las
carreteras si las condiciones del terreno requerir. En condiciones de minería de múltiples
horizonte, columnization de los pilares es el control más aceptada suelo práctica. Esto
implica un control cuidadoso de dimensionamiento pilar y la ubicación y es otra práctica que
se remonta a los mineros de plata en Laurium alrededor de 400 aC. Dónde pilares han sido
robados en exceso, son inherentemente débil, o debilitado por la voladura, la estabilización
se ha facilitado por envolver pilar usando cables o encerrar el pilar en hormigón proyectado
(Wykoff, 1950). 18.2.2.5 Ventilación La ventilación es generalmente regular a buena en este
método stoping como las minas confían en su gran volumen para diluir los gases de escape y
el polvo. Si metano o tóxicos gases están presentes, la mina es sujeta a estrictas
regulaciones de las minas de carbón que garanticen la adecuada corriente de aire. Minas
tienen típicamente de escape dedicado y vías respiratorias de admisión, pero el control de
flujo de aire bajo tierra suele ser difícil debido a grandes áreas entre pilares. Stoppings
rara vez se utilizan, aunque cortinas tabique de ventilación y las puertas de ventilación se
emplean únicamente en condiciones excepcionales. El flujo de aire cerca de la cara es
normalmente efectuado el uso de ventiladores de refuerzo o eyectores de aire (Hartman,
1987).
18.2.2.6 Agua
Los problemas del agua puede ser un problema en algunas operaciones tabulares como la
minería sigue el cuerpo de mineral y las aberturas no siempre pueden ser conducidas
actualización. Incluso sinclinales o salsas pequeños o superficiales en el mineral puede
servir para recoger el agua, que luego debe ser continuamente bombeado fuera de la cara.
Aire comprimido portátil o electritally bombas de potencia se utilizan, y los puntos bajos en
la mina son seleccionados para funcionar como sumideros con más de bombeo permanente
arreglos. Estas bombas son frecuentemente flotando al combate variaciones significativas
en el nivel de agua como el flujo de agua no puede fácilmente ser controlado en este
sistema stoping.
18.2.3 yacimientos INMERSIÓN
Rebaje convencional y la minería pilar se convierte en imposible como la caída de un cuerpo
de mineral aumenta más allá de un 20% de grado desde equipo no puede viajar buzamiento
arriba. Numerosas variaciones de rebaje y el pilar se han desarrollado para satisfacer las
necesidades de mineral de inmersión cuerpos; por ejemplo, el sistema de barra de pilar
(Christiansen y Scott, 1975), y Elliot Lake rebaje y el pilar (Hedley y Grant, 1972). Después
de la revisión de las numerosas variaciones, dos versiones básicas de bancada y la columna
puede ser identificado por los yacimientos de inmersión hasta 30 °, uno adecuado para el
transporte ferroviario y el otro para el convencional la minería sin caminos (Hamrin, 1980).
18.2.3.1 Paso Alto y Pilar
Paso rebaje y la minería pilar utiliza transporte sin caminos con derivas de acceso que se
ejecutan a través de la inmersión transversalmente en un ángulo adecuada para el equipo
(Fig. 18.2.6). La extracción del mineral se hace a partir de una serie de rebaje derivas que
se ejecutan horizontalmente siguiendo el huelga del yacimiento de trabajo de arriba hacia
abajo. Pilares son suficientemente buzamiento arriba estrecha para permitir que los
equipos de perforación y carga para operar y extraer el mineral roto. Stopes se cortan
sucesivamente buzamiento abajo, cada rebanada rebaje que tiene un aproximadamente
horizontal piso y ser pisado en el centro para el segundo semestre del rebaje. Cortes
transversales también se extraen con suelos horizontales para paso del equipo. Este
resultado en el muro inferior está intensificando buzamiento abajo excepto donde se corta
por las carreteras de equipos.
18.2.3.2 inclinado Stope y Pilar
Rebaje inclinado y el pilar pueden operar de manera eficiente en ángulos de hasta a 30 °.
Este método se puede utilizar tracción ferroviaria, que está limitada a grados casi
horizontales. El desarrollo comienza por conducir una serie del transporte a lo largo del
muro inferior derivas tras la huelga del Yacimiento. El espaciamiento de las derivas de
transporte se selecciona para permitir la operación de un solo slusher para tirar todo el
mineral desde inmediatamente debajo el nivel de transporte superior hasta el nivel
inferior. En la práctica, esto es normalmente hasta 500 pies (150 m), aunque la producción
está severamente restringido con raspaduras más largos. Stoping comienza por la minería
buzamiento arriba de un nivel de transporte de mercancías utilizando taladros de mano o
jumbos donde posible y luego raspar el mineral por inmersión en los coches de la mina (Fig.
18.2.7). Recortes Scraper se hacen en el lado buzamiento abajo del transporte se desplaza
para dar cabida a los tornos Slusher. En echados mayores, El método es particularmente
mucha mano de obra y por lo tanto tiene una baja eficiencia rebaje.
18.2.4 Stoping MAMA
Stoping de mama es una variación única en bancada y el pilar de minería en que el 100% del
mineral en el rebaje se extrae, y no naturales pilares se dejan para el apoyo. En cambio,
pilares artificiales se dejan para control de la azotea con el entendimiento de que el cierre
de rebaje en última instancia, acercarse al 100%. Mientras que numerosas variaciones de
este existe método, es probable que encuentre su uso más clásico en las Minas de oro
sudafricanas. Otras minas, como la Consolidated Denison, Canadá (McCutcheon y Gutterer,
1960), el Conglomerado Mine, Michigan (Vivian, 1931), y la mina de radón en Utah (Amor y
Knoerr, 1956) han utilizado el método. Seno stoping se limita a cuerpos mineralizados
tabulares planas, sumergiendo a menos del ángulo de reposo. Típicamente, la altura de la
minería es menos de 8 ft (2,4 m) para permitir el cierre rebaje controlada sin espeleología
del espalda.
18.2.5 VENTAJAS Y DESVENTAJAS
18.2.5.1 Ventajas
1. La mayoría de los sistemas pueden ser equipos de obra y están disponibles para la
optimización computarizada en la selección y utilización de equipo y por lo tanto exhiben
eficiencias bastante altas stoping.
2. El método es algo selectivo. Mineral de Lean se puede dejar en pilares, o el área trabajó
alrededor.
3. Dado que no se requiere el desarrollo con la mayoría de las aplicaciones del método, la
producción puede comenzar casi inmediatamente.
4. Los lugares de trabajo múltiples pueden ser operados, y por lo tanto las tasas de
producción pueden ser altos si se desea.
5. La mayoría de las aplicaciones del método se prestan a móvil, transporte sin caminos
autónomo y equipo con su alta potencial de productividad.
6. El método no es mano de obra intensiva, pero puede requerir extensa habilidades en la
operación y mantenimiento de los equipos.
7. Las tasas de producción varían de 50 a 70 toneladas (45-63 t) / empleado a cambio.
8. La dilución es bajo en la mayoría de condiciones de la minería, a menos que es necesario
tener una separación o techo o piso de material de suelo razones de control.
9. hundimiento de la superficie no debe ser un factor en este método, si la mina está
diseñada adecuadamente.
18.2.5.2 Desventajas
1. Hasta el 30% o más del mineral se puede dejar en la forma de pilares, que por lo general
no son recuperables.
2. ventilación Stope es con frecuencia difícil.
3. Las aberturas pueden requerir un mantenimiento continuo cuando condiciones de control
en tierra son mínimos.
4. Los problemas del agua pueden crear grandes dificultades cuando la minería dip hacia
abajo, sobre todo en depósitos ondulantes.
18.2.6 ESTUDIO DE CASO: BUICK MINA
La mina Buick es una operación rebaje y el pilar subterráneo situado en el Cinturón Principal
Missouri en el condado de hierro, algunas 120 millas (200 km) al suroeste de St. Louis
(Anon., 1990; Osborne, 1990). El yacimiento fue descubierto en 1960, y la mina ha estado
en funcionamiento desde 1969. La producción es de aproximadamente 5.100 toneladas
(4.640 t) / día, a partir de dos turnos, con una eficiencia global de 75 de toneladas (68 t) /
empleado-shift (incluye mina subterránea y equipos de mantenimiento). El yacimiento tiene
reservas remanentes de algunos 17,8 millones de toneladas (16,2 M t) que contienen 5,7%
de plomo, 1,3% zinc, y 0,08% de cobre; y el promedio es de 14 pies (4,3 m) de espesor con
una superficie de 14,5 millones de m2 (1,34 M m2) y salsas 2 ° a la norte.
18.2.6.1 Geología
El yacimiento se encuentra en el 42-millas (68 kilómetros) de largo Viburnum tendencia de
la cinta de plomo y zinc sureste de Missouri. Minas a lo largo de este cuenta cinturón de
más del 90% de la producción estadounidense de plomo. La minera real se encuentra en los
primeros 100 pies (30 m) del Bon Terre formación, que consta de areniscas y lutitas
dolomitizadas cubierta por lutitas.
18.2.6.2 Métodos Minería
El mineral se extrae en una serie de pasadas, dependiendo del espesor del yacimiento. El
yacimiento manta varía de 10 a 22 pies (3-6,7 m) de espesor y puede ser extraído en una
sola o "Primer paso". Representa la minería a pase Primera el 80% de la mina de producción
y permite a los cuerpos de mineral a ser totalmente definidos. Aberturas y cortes
transversales son 32 pies (10 m) de ancho, y todos los pilares son una mínimo de 28 por 28
pies (8,5 por 8,5 m). Stoping se lleva a cabo mediante rondas de mama 75 hoyos, con 12
pies (3,6 metros) de 1-3 / 4-in. (41.3- mm) de diámetro.
18.2.6.3. Carga y Acarreo
La carga se lleva a cabo utilizando dos de Caterpillar (Cat) 980C y Wagner ST8 de 8 yd3 (6
m3) FELs. Las cargadoras 980C más hacer de la carga de camiones, con las ST8s utilizados
en las diferentes partidas de menos de 14 pies (4,3 m) de altura. La flota de camiones
consiste en dos de 50 toneladas (45,5 t) Camas Kiruna o dos de 50 toneladas (45,5-t)
vagones CTC Lo-Pro impulsado por los tractores diesel Cat 631-E, o una de 40 toneladas
(36,4 t) Athey carro impulsado por un tractor diesel Cat 631D. Todo vehículo son atendidos
y reparados bajo tierra en una instalación de tienda, con repuestos completos disponibles.
Los promedios de la flota de camiones de 13.000 mi (21,000 km) / mes. Camiones viajan en
caminos específicos distancia y alimentar a una 3.000 toneladas (2.700 t) orepass central.
El orepass alimenta la trituradora primaria, lo que reduce el mineral a -6 pulg. (150 mm).
18.2.6.4 drenaje y ventilación
El agua fluye por gravedad a través de 6-in. (150 mm) de drenaje agujeros en el nivel
inferior y luego al eje de servicio en el que se bombea a la superficie. La mina cuenta con
seis bombas centrífugas de 500 caballos de fuerza (375 kW), y el agua o bien se utiliza por
el molino o dirigida a la laguna de relaves. Necesidades de ventilación se cumplen tirando de
800,000 pies cúbicos por minuto (283 m3 / s) a través del centro llevada a cabo ejes
productivos y de servicios, a continuación, a través del nivel de producción, abajo eleva
hasta el nivel de transporte, y hacia fuera a través de dos pozos de ventilación situados al
norte y sur. El 12 pies (3,6 metros) de diámetro del eje sur tiene un 800-hp (597 kW)
Ventilador de superficie y el de 8 pies (2,4 m) del ventilador al norte un 500-hp (375 kW)
Ventilador de superficie. Para facilitar el flujo de aire subterráneo, ocho 50 hp (38 kW) y
75 CV (58 kW) se utilizan ventiladores de refuerzo.
Capítulo 18.3
CONTRACCIÓN stoping
18.3.1 INTRODUCCIÓN
Por contracción es un método de extracción vertical, encima de la cabeza mediante el cual
la mayor parte del mineral roto permanece en el rebaje para formar un piso de trabajo
para los mineros. Otra razón para salir de la mineral roto en el rebaje es proporcionar
soporte de pared adicional hasta que se complete el rebaje y listo para su reducción.
Stopes se extrae al alza en rebanadas horizontales. Normalmente, alrededor del 35% del
mineral derivado de los recortes caserones (oleaje) puede se retira ("encogido") a medida
que avanza la minería. Como consecuencia, no hay ingresos se pueden obtener a partir del
mineral que queda en el rebaje hasta que finalmente se extrae y se procesa por sus valores
minerales. El método es una labor intensiva y no puede ser mecanizada fácilmente.
Normalmente se aplica a cuerpos mineralizados en las venas estrechas o yacimientos donde
otros métodos no pueden ser utilizados o podrían ser prácticos o antieconómicos. El método
se puede aplicar fácilmente a las zonas de mineral tan estrechas como 4 pies (1,2 m), pero
también puede ser con éxito utilizado en anchos de mineral de hasta 100 pies (30 m).
18.3.2 DESARROLLO Y PREPARACIÓN
Sitios por contracción se desarrollan generalmente por la deriva en la zona de la vena o de
mineral en dos niveles, separados verticalmente 100 a 600 pies (30 a 180 m) de distancia.
Después de un cuerpo de mineral viable ha sido establecido, la siguiente fase consiste en
conducir una o más subidas para establecer la continuidad de mineral vertical y también
para proporcionar ventilación y el acceso a la bancada (Fig. 18.3.1) Aumentos pueden ser
accionados de forma convencional, con el tipo Alimak aumento escaladores, o por las
máquinas aburridas plantean. La deriva de la contracción desarrollo normalmente se realiza
mediante perforación y voladura convencional, pista o sin caminos métodos. Stopes se
puede preparar con la extracción eleva en 25 a 30 ft (7.5- a 9 m) se centra en toda la
longitud de la filmación de mineral; cada elevar está equipado con una rampa, por lo general
de la construcción en madera. Aumentos de extracción se belled y "hogged sobre" como el
rebaje para el inicio de la primera corte de rebaje. Este tipo de preparación todavía se
utiliza, pero de forma muy limitada.
18.3.3 OPERACIONES stoping
Una vez que un rebaje contracción ha sido establecido, son pozos de acceso generalmente
instalado en el aumento del nivel siguiente. A paso de hombre y el modo de servicio está
normalmente construido en los paneles de uno o ambos extremos del rebaje. A menudo, una
diapositiva de madera está instalado en una de las pozos de acceso para el izado y arriado
materiales dentro y fuera de la rebaje; elevación se logra a menudo con un polipasto de aire
solo tambor instalado en el nivel por debajo del paso de hombre. Una vez que los pozos de
acceso, ventilación aumenta, y las formas de servicios se han establecido para un rebaje, la
minería puede comenzar. Perforación de un back rebaje contracción se logra con rebajes o
jacklegs de mano, aunque carros de perforación mecanizados o jumbos caserones se pueden
usar en rebajes más amplios. Stoping espalda es el modo normal de operación, pero
breasting abajo también es común. Up-agujeros son generalmente 1,8 a 2,4 m (6 a 8 pies)
de longitud. En la mayoría de los casos, todos los agujeros se cargan y una vuelta completa
se criticó a la vez. Los senos se perforan con una de 8 a 10 pies (de 2,4 a 3-m) agujeros
horizontales y normalmente criticó una vez por turno.
18.3.4 ABATIMIENTO Stope
Uno de los trabajos más peligrosos en una mina es la reducción rebajes de la contracción,
especialmente donde el mineral contiene pegajosa materiales para colgar entre las paredes
caserones. Rebajes Hung-up o bien debe ser regado con agua, bombardeado abajo con
explosivos, recogidos por los mineros (una práctica no recomendable), abandonado, o re-
minado. En cualquier caso, un rebaje colgado arriba es un problema costoso y peligroso, y
por contracción deben por lo general no se utilizará en el mineral tiene una tendencia a
colgar. Stopes normalmente debe ser dispuesto de forma sistemática, dibujo la pila de
manera uniforme por lo que si las paredes caserones do pelar o ciénaga, la los residuos
sigue siendo la cima de la pila y que el mineral no trampa roto llenaba por encima de la pila.
Una vez que se inicia un retiro rebaje, del operador control sobre las paredes, recuperación
de pilares, etc., es mínima y en la mayoría de los casos, el reingreso de los mineros en un
rebaje poco activa reducción sería considerado demasiado grande un riesgo de seguridad al
riesgo. Stopes se puede dibujar abajo de rampas colocadas estratégicamente o de cortes
transversales drawpoint. Flete de la extracción rebaje puntos se pueden hacer con el
equipo de tren o LHD y / o camiones. Chutes deben estar diseñados y construidos para
evitar robustamente la destrucción de ellos a través de voladura de grandes losas en ellos.
Stopes También puede extraerse a través trincheras Slusher desarrollados a continuación
el rebaje.
18.3.5 VARIACIONES Y APLICACIONES
Las variaciones por contracción incluyen contracción inclinada y la contracción longhole. La
recuperación de grandes pilares se puede hacer por métodos de contracción.
Un ejemplo de minas que emplea el encogimiento como un primario método stoping es la
mina de Homestake en Lead, Dakota del Sur. Cincuenta y pies (15 m) de ancho "bull pen"
rebajes contracción se desarrollaron transversalmente todo el ancho del gran yacimiento
principal Ledge. Stopes se extrae más de un travesaño de madera de donde China
estratégica rampas se construyó para la extracción del mineral. Stopes se extrae sobre el
alféizar de unos 70 pies verticales (20 m) a un plazo de 30 pies (9 m) del siguiente nivel.
Veinte y cinco pies (7,6 m) de ancho pilares quedaron entre rebajes, que junto con los
pilares de la corona, fueron posteriormente extraída con cuadrados conjuntos rebajes.
Homestake abandonada este tipo de por contracción justo antes de la Segunda Guerra
Mundial.
Una variación de lo anterior se practicaba en el Morococha y minas Casapalca de la Cerro
de Pasco Corp. encuentran en las montañas de los Andes centrales de Perú, América del
Sur. Stopes en estas minas se prepararon sobre el nivel de desarrollo principal conducción
de 25 pies (7,6 m) se alza sobre centros de 25 pies (7,6 m) y "acaparando" a partir de los
aumentos para formar el primer corte de rebaje en alrededor de 16 ft (5 m) sobre el nivel.
A continuación, cada aumento fue equipado con un enmaderado canaleta para la extracción
del mineral.
18.3.6 ESTUDIO DE CASO: LA LIBERTAD DE MINAS, PUEBLO NUEVO, DURANGO,
MÉXICO
La pequeña mina La Libertad fue traído en funcionamiento en julio 1977 por Minas de San
Luis, SA, una empresa 51% propiedad del mexicano (Haptonstall, 1980). La mina fue
desarrollada exclusivamente para por contracción.
GENERAL. La Libertad era esencialmente una de plata y oro virgen depósito en una zona
muy accidentada en la Sierra Madre de México montañas. La única minera previa realizada
en la zona era un pequeño tonelaje extraído del afloramiento del principal de Santa Rosa
vena en la década de 1930. La producción cesó en la mina en 1985 debido a los conflictos
políticos en la zona. La inversión total para llevar La Libertad en operación fue de
aproximadamente $ 3,5 millones (en dólares de 1975).
GEOLOGÍA. El yacimiento se produjo en vetas de cuarzo alojados en riolita terciaria
intrusivo y tobas. Tiro principal mineral en la veta de Santa Rosa es de 1150 pies (350 m)
de largo, 450 pies (145 m) de altura, y un promedio de 20 pies (6 m) de ancho. Dip de la
vena es de 70 ° W. 18.3.7 Resumen En la mayoría de las evaluaciones económicas, la
intensidad de trabajo de por contracción impide su aplicación generalizada en la moderna
situaciones mineras. Sin embargo, puede ser la única posible método aplicable en el caso de
una mina en la que los cuerpos de mineral ocurrir en venas muy estrechas y no se puede
stoped por otros métodos. La contracción también se puede utilizar en situaciones
especiales en pequeña bloques de mineral no se pueden extraer económicamente de otra
manera o en conjunción con otros métodos stoping.
18.3.7.1 Parámetros
Lo siguiente se basa en Boshkov y Wright (1973), Lucas y haycocks (1973), Morrison y
Russell (1973), y Lyman (1982):
Características Ore: requiere de mineral fuerte, no oxidante mineral, mineral que no
empacar o peguen, y el mineral que no combustión espontánea.
Anfitrión características rocosas: requiere fuerte a moderadamente paredes fuertes.
Forma fuerte: casi cualquier forma, pero debe tener uniforme inmersión y límites. Fuerte
caída: mayor que el ángulo de reposo (> 45 °), y preferiblemente más pronunciada que 60 °.
Tamaño depósitos: estrechas de ancho moderado (3 a 100 pies, o 1 a 30 m); longitud mínima
de 50 pies (15 m) a ilimitada panel de rebajes en longitudes largas de huelga. Ley del
mineral: moderada a alta.
18.3.7.2 Características
Ventajas.
1. Pequeño moderar las tasas de producción.
2. Gravedad reducción de rebaje.
3. Método sencillo, especialmente para las pequeñas minas.
4. inversión de capital baja, alguna mecanización posible.
Soporte 5. Planta de mineral y paredes mínima.
6. Desarrollo Stope moderado.
7. Buena recuperación de mineral (75 a 100%) baja dilución (10 a 25%).
8. selectividad razonable posible.
Desventajas.
1. Productividad baja a moderada, de 3 a 10 toneladas (2,7 a 9 t) / empleado a cambio de
rebajes. Costos
2. 2.Mining moderado a alto
3. Labor intensiva, la mecanización limitada.
4. Dificultad condiciones de trabajo, especialmente en estrecha y / o rebajes cortos.
5. About 60% del mineral de atado en el almacén hasta que se completen.
6. Ore puede embalar, oxidar o combustión espontánea en rebajes.
7. Riesgo de pérdida de rebaje en retiro si no están adecuadamente controlada.
CAPÍTULO 18.4 a MÁS.
SUBLEVEL STOPING:
Es un método de explotación subterránea conocido también como barreno o stoping
longhole, método de minería a granel aplicable a yacimientos de gran buzamiento, cuerpos
regulares de minerales competentes y roca que requieren poco o ningún apoyo. El sublevel
stoping tiene su aplicación generalizada para la recopilación pilar de corte y relleno y otros
tipos de métodos de minería.
La perforación de producción de este método se caracteriza fundamentalmente por la
utilización de perforadoras mecanizadas long hole, como por ejemplo equipos de
perforación DTH que han revolucionado el método sublevel stoping cuyo equipo es capaz de
perforar agujeros de 9 pulgadas de diámetro y 400 pies de profundidad. Los errores de
alineamiento de agujeros superiores a 400 pies es generalmente inferior a 2% y otras
ventajas más que brinda dicha perforación la cual genera costos de desarrollo más bajos.
El sublevel stoping tiene una de las características de producir grandes aberturas debido
a su forma de explotación la cual requieren que se practique algún programa de relleno. El
relleno puede ser escoria proveniente del relave con cemento, roca no cementada y arena,
etc. El relleno permite la recuperación futura de los pilares de apoyo. El relleno también
minimiza la ocurrencia de hundimientos y permite la redistribución de las tenciones
creadas por el ciclo de minería. Esto a su vez reduce la frecuencia de rotura de la roca por
lo tanto es importante el relleno de las aberturas.
Otras de las características del sublevel stoping es su alta producción a bajo costo la cual
ase que este método sea la primera opción a optar cuando la minería de superficie de un
depósito ya no es económica. Este método es muy económico debido a su alta mecanización
la cual es clave para minimizar los costos
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL SUBLEVEL STOPING
Ventajas:
1._Es muy susceptible a la mecanización, y por lo tanto la eficiencia son muy altos.
2.-El método tiene una moderada a muy alta producción.
3.-El método es seguro y, además de la conducción de los subniveles, fácil de ventilar.
4.-La recuperación del mineral puede ser muy alto.
5,-gran seguridad durante la operación.
6.-En las operaciones grandes, las explosiones pueden llevarse a cabo periódicamente, etc.
Desventajas:
1.-El método es muy intensivo en capital.
2.-El método no es selectivo.
3.-El método se hace muy ineficiente en caídas más bajas donde cuerpos que deban
tomarse.
4.-Voladura segundaria frecuentemente, etc.
MINADO POR CRATERES VERTICALES EN RETROCESO (VCR)
Es aquel método donde la voladura se lleva a cabo en la base de agujeros verticales,
haciendo cortes horizontales y avanzando hacia arriba. Este método requiere un menor
desarrollo de stoping sublevel, tiene un potencial de reducción de costes y está
encontrando creciente aplicación no solo para la aplicación de pilar, sino también para
excavación primaria.
Originalmente este método se a utilizado para sacar grandes pilares donde solo el acceso
limitado era practico, VCR está siendo aplicado en muchas situaciones. Algunas en bloques
muy grandes que han sido extraídos en los sucesivos etapas con VCR donde los bloques de
mineral adyacentes están llenas de cemento relleno una vez extraído para proporcionar una
pared adecuada para la próxima rebaje.
Ventajas y desventajas:
Ventajas:
1.-Es un método de minería de gran capacidad com buenas recuperaciones.
2.-Ofrece un buen apoyo de la pared durante la fase de stoping usando contracciones.
3.-El método es muy seguro con los mineros que trabajan bajo el pleno apoyo del techo que
pueden ser adecuadamente ventilado.
Desventajas:
1.-Requieren extensa perforación diamantina, planificación previa a la bancada, y tiempo de
entrega de desarrollo para lograr máxima eficiencia.
2.-Algunos minerales que son mineralógicamente inestable pueden estar sujetos a romperse
hacia abajo, causando dificultades posteriores en minerales vestidor.
Este método está siendo aplicado en determinados minas como en la mina de oro de la
Homestake Mining Company que tiene una producción de aproximadamente 1,9 millones de
toneladas. La mina cuenta con 41 niveles activos que van desde el nivel 800 (pies por debajo
de cuello) al nivel de 8000. Es en esta mina donde se comenzó a realizar las primeras
pruebas del VCR obteniendo resultados positivos.
IV. CONCLUSIÓN
- El proceso de planificación y diseño de la mina es detallado y complicado, que
requiere un conocimiento exhaustivo de la geología, leyes y reglamentos,
especificaciones de equipos, mecánicos, eléctricos, y tecnología de la ingeniería civil
y la ingeniería de minas en general.
- A lo largo del proceso de planificación, todos los factores discutidos anteriormente
se utilizan de una manera metódica para llegar a una evaluación inicial, para
desarrollar un plan inicial y, a continuación, para evaluar diferentes escenarios.
- Elegir el método de explotación para reducir los costos en el desarrollo de
explotación de la veta, cuerpos, mantos, etc.