servicios auxiliares de la mineria elementos

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO - PUNOFACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

Servicios Auxiliares de La

MineríaCURSO: Mineralogía y Petrología

DOCENTE: Ing. MSc. Roberto ChavesPresentado por:

Edy G. Condori Barriales SEMESTRE: II Grupo “B”

PUNO – PERU



SERVICIOS AUXILIARES1 .- AIRE COMPRIMIDO El aire comprimido se refiere a una tecnología o aplicación técnica que hace uso de aire que ha sido sometido a presión por medio de un compresor. En la mayoría de aplicaciones, el aire no sólo se comprime sino que también desaparece la humedad y se filtra. El uso del aire comprimido es muy común en la industria, tiene la ventaja sobre los sistemas hidráulicos de ser más rápido, aunque es menos preciso en el posicionamiento de los mecanismos y no permite fuerzas grandes.

Por lo tanto, se podría considerar el aire comprimido, 1 como una masa de aire que se encuentra sometida a una presión superior a la atmosférica. Esta capacidad del aire para ser comprimido, se explica en las leyes de los gases.

Las aplicaciones del aire comprimido son muy diversas. Bien como fuente de energía o como aire acumulado para su uso posterior; el aire comprimido ha sido considerado por algunos autores como la cuarta energía, después de la electricidad, los combustibles fósiles o el viento. El uso del aire comprimido implica también su tratamiento. En pocas aplicaciones se puede usar el aire comprimido directamente de la salida de los compresores.

Estos equipos se utilizan en sectores como la construcción y minería o en máquinas que se desplazan frecuentemente.

Para producir aire comprimido se utilizan compresores que elevan la presión del aire al valor de trabajo deseado. Los mecanismos y mandos neumáticos se alimentan desde una estación central. Entonces no es necesario calcular ni proyectar la transformación de la energía para cada uno de los consumidores. El aire comprimido viene de la estación compresora y llega a las instalaciones a través de tuberías.

Los compresores portátiles de alta presión se utilizan en el ramo de la construcción, minería o en máquinas que se desplazan frecuentemente.

En el momento de la planificación es necesario prever un tamaño superior de la red, con el fin de poder alimentar aparatos neumáticos nuevos que se adquieran en el futuro. Por ello, es necesario sobredimensionar la instalación, al objeto de que el compresor no resulte más tarde insuficiente, puesto que toda ampliación posterior en el equipo generador supone gastos muy considerables.

Es muy importante que el aire sea puro. Si es puro el generador de aire comprimido tendrá una larga duración. También debería tenerse en cuenta la aplicación correcta de los diversos tipos de compresores.

a) ETAPA DE COMPRESIÓN .



Los procesos en el compresor son politrópicos, esto quiere decir que la temperatura se incrementa con la relación de compresión. El trabajo de compresión aumenta a medida que se eleva la temperatura. Con objeto de limitar la temperatura y mejorar en consecuencia el rendimiento de la compresión, normalmente se realiza ésta en etapas entre una de las cuales se refrigera el gas. En la compresión en varias etapas se incrementa también el rendimiento volumétrico, a la vez que la relación de compresión sobre la primera etapa disminuye. Se llega a un punto óptimo en la refrigeración intermedia cuando la temperatura del aire a la salida del refrigerador posterior es igual a la temperatura del aire en la aspiración. Si estamos en el punto óptimo de la refrigeración intermedia, el consumo de potencia mínimo se consigue si las relaciones de compresión en todas las etapas son iguales. A mayor número de etapas de compresión, la aproximación a la isoterma es mayor. Se tiene por una parte un rendimiento de la compresión mayor; pero por otra parte el compresor se hace más caro y complicado.

b) TRANSMISION DE AIRE COMPRIMIDO CAÑERIAS Y MATERIAL DE FABRICACION Como es sabido, la transmisión del aire comprimido se realiza por medio de conductos o cañerías. El material de fabricación de las cañerías para transmisión del aire es el acero. Sin embargo hoy en día se están usando con éxito en trabajos provisorios o temporales la cañería de plástico, por otro lado compañías europeas y americanas han desarrollado un tipo de cañerías metálicas mucho más livianas que las cañerías de acero corriente; en base de aluminio. Aunque los tipos de cañerías son varios, su diferencia más notable radica al efectuar los acoplamientos de las uniones. Así se tiene que el tipo más corriente es la cañería con unión de copla usada corrientemente con cañerías cuyo diámetro varia de 2 a 6 pulgadas en instalaciones permanentes, su acoplamiento presenta dificultades por el hecho de producir escapes al ser golpeada por carros descarrilados, caídos, etc. En general, hoy día se tiende a usar solamente el sistema de cañerías unidas por coplas de hilos para diámetros de 2 pulgadas, para diámetros mayores se prefiere aquel tipo que sea más fácil unir y que ofrezca menos pérdidas. Respecto a las fugas de aire, la unión que da mejores resultados que se aplica mucho hoy en día en las transmisiones principales y permanentes, es la unión soldada eléctricamente, la única desventaja o problema que existe es la incomodidad de soldar dentro de la mina.

2.-VENTILACION



La ventilación en una mina subterránea es el proceso mediante el cual se hace circular por el interior de la misma el aire necesario para asegurar una atmósfera respirable y segura para el desarrollo de los trabajos.

La ventilación se realiza estableciendo un circuito para la circulación del aire a través de todas las labores. Para ello es indispensable que la mina tenga dos labores de acceso independientes: dos pozos, dos socavones, un pozo y un socavón, etc.

En las labores que sólo tienen un acceso (por ejemplo, una galería en avance) es necesario ventilar con ayuda de una tubería. La tubería se coloca entre la entrada a la labor y el final de la labor. Esta ventilación se conoce como secundaria, en oposición a la que recorre toda la mina que se conoce

a) VENTILACIÓN NATURAL: La energía más barata y abundante en la naturaleza es el aire natural, que se utiliza en la ventilación para minas subterráneas. Este aire se introduce por la bocamina principal de ingreso, recorriendo el flujo del aire por la totalidad del circuito de ventilación, hasta la salida del aire por la otra bocamina. Para que funcione la ventilación natural tiene que existir una diferencia de alturas entre las bocaminas de entrada y salida. En realidad, más importante que la profundidad de la mina es el intercambio termodinámico que se produce entre la superficie y el interior. La energía térmica agregada al sistema se transforma a energía de presión, susceptible de producir un flujo de aire (el aire caliente desplaza al aire frío produciendo circulación). La ventilación natural es muy cambiante, depende de la época del año, incluso, en algunos casos, de la noche y el día. VENTILACIÓN NATURAL es un fenómeno de naturaleza inestable y fluctuante, en ninguna faena subterránea moderna debe utilizarse como un medio único y confiable para ventilar sus operaciones.

b) VENTILACIÓN AUXILIAR: Como ventilación auxiliar o secundaria, definimos aquellos sistemas que, haciendo uso de ductos y ventiladores auxiliares, ventilan áreas restringidas de las minas subterráneas, empleando para



ello circuitos de alimentación de aire fresco y de evacuación del aire viciado que les proporciona el sistema de ventilación general.

Por extensión, esta definición la aplicamos al laboreo de túneles desde la superficie, aún cuando en estos casos no exista un sistema de ventilación general. Los sistemas de ventilación auxiliar que pueden emplearse en el desarrollo de galerías horizontales, utilizando ductos y ventiladores auxiliares son:

Sistema impelente: El aire es impulsado dentro del ducto y sale por la galería en desarrollo ya viciado.

Para galerías horizontales de poca longitud y sección (menores a 400 metros y de 3.0 x 3.0 metros de sección), lo conveniente es usar un sistema impelente de mediana o baja capacidad, dependiendo del equipo a utilizar en el desarrollo y de la localización de la alimentación y evacuación de aire del circuito general de ventilación de la zona.

Sistema aspirante: El aire fresco ingresa a la frente por la galería y el contaminado es extraído por la ductería. Para ventilar desarrollos de túneles desde la superficie, es el sistema aspirante el preferido para su ventilación, aún cuando se requieren elementos auxiliares para remover el aire de la zona muerta, comprendida entre la frente y el extremo de la ductería de aspiración.

Un tercer sistema: es el combinado, aspirante-impelente, que emplea dos tendidos de ductería, una para extraer aire y el segundo para impulsar aire limpio a la frente en avance. Este sistema reúne las ventajas de los dos tipos básicos, en cuanto a mantener la galería y la frente en desarrollo con una renovación constante de aire limpio y en la velocidad de la extracción de los gases de disparos, con la desventaja de su mayor costo de instalación y manutención.

La aplicación de sistemas auxiliares para desarrollar galerías verticales está limitada a su empleo para ventilar la galería donde se inicia el desarrollo de la chimenea o pique, dado que la destrucción de los tendidos de ductos dentro de la labor vertical por la caída de la roca en los disparos es inevitable (en su reemplazo se utiliza el aire comprimido).

CALCULOS DE LOS CAUDALES REQUERIDOS:

Generalidades:

El objetivo principal de un estudio de ventilación de minas, es determinar la cantidad y calidad del aire que debe circular dentro de ella. Los factores que influyen en la determinación de este caudal, dependen de las condiciones propias de cada operación y del método de explotación utilizado. 14 El caudal necesario, para satisfacer las necesidades tanto del personal como de los equipos que en conjunto laboran al interior de la mina, se establecen de acuerdo a los requerimientos legales, normas de confort y eficiencia del trabajo. Este caudal debe garantizar la dilución de los gases



generados tanto por los equipos y maquinarias de combustión interna (Diesel), como los gases provenientes de la tronadura y los polvos asociados a las distintas operaciones.

Requerimientos De Aire:

Las necesidades de aire al interior de la mina, deben ser determinadas en base al personal y el número de equipos que trabajan al interior de las labores en los niveles que componen la mina, además de conocer el método de explotación. El cálculo de las necesidades, permitirá ventilar las labores mineras en forma eficiente, mediante un control de flujos tanto de inyección de aire fresco, como de extracción de aire viciado. Esto permite diluir y extraer el polvo en suspensión, gases producto de la tronadura o de la combustión de los vehículos. Para determinar el requerimiento de aire total se utilizan los siguientes parámetros operacionales:

Caudal requerido por el número de personas.

Caudal requerido por desprendimiento de gases según Norma Chilena

Caudal requerido por temperatura.

Caudal requerido por el polvo en suspensión

Caudal requerido por la producción.

Caudal requerido por consumo de explosivos

Caudal requerido por equipo Diesel.

CIRCUITOS COMPLEJOS:

Cuando la conexión entre las galerías se hace más complicada, no pudiendo reconocer en el circuito conexiones en paralelo, serie o diagonal, se debe recurrir a otros métodos de cálculo más complejos que, generalmente, requieren ayuda de instrumentos y/o computadores. 6.1 Software de equilibrio de redes de ventilación: Una vez resuelto el caudal resultante, se puede realizar una simulación de la malla definitiva del proyecto, imponiendo en la rama que representa la estocada en que se instalará el ventilador principal, el caudal de aire de diseño y la presión estática del punto. El trazado estará compuesto además por la vía principal de aire fresco y la chimenea de extracción general conectada con la superficie. Para imputar los datos de cada una de las ramas, se define una malla equivalente tomando como soporte por ejemplo, el dibujo en AutoCad del circuito asociado al Proyecto. Se carga el software con la malla real del circuito, asignando las cotas y largos reales a cada tramo. Para la simulación, se requieren los siguientes parámetros generales:

Densidad del aire: 1,2 Kg./ m³ (sin factor de corrección)

Eficiencia del Ventilador: 75% (por defecto)



Coeficientes de fricción: K Para abordar las distintas situaciones a las que se verá

enfrentada la explotación del proyecto, se generan varios escenarios representativos.

Cuando se desea evitar que el caudal de aire aumente en demasía en una dirección, se deberá

adecuar un regulador cuya dimensión variará de acuerdo a cada escenario.

El escenario más desfavorable o de mayor resistencia debe sensibilizarse con los valores del consumo de energía y de la construcción. Entre dos alternativas que presenten un gasto combinado energético y de construcción similar, se preferirá aquélla que acepte mayor caudal de aire, por si las condiciones de explotación de otro sector así lo necesitan.

De acuerdo al resultado de esta simulación, que entrega como producto final el “punto de operación del sistema” (ejemplo: Caudal Q = 1.600 m³/min. y Caída de presión Ps = 127 mm. de columna de agua), se seleccionarán los ventiladores de la instalación.

Necesidad de la ventilación

Es necesario establecer una circulación de aire dentro de una mina subterránea por las siguientes razones:

Es necesario asegurar un contenido mínimo de oxígeno en la atmósfera de la mina para permitir la respiración de las personas que trabajan en su interior.

En el interior se desprenden diferentes tipos de gases, según el mineral a explotar y la maquinaria utilizada. Estos gases pueden ser tóxicos, asfixiantes y/o explosivos, por lo que es necesario diluirlos por debajo de los límites legales establecidos en cada país.

A medida que aumenta la profundidad de la mina la temperatura aumenta. El gradiente geotérmico medio es de 1º cada 33 m. Adicionalmente, los equipos y máquinas presentes en el interior contribuyen a elevar la temperatura del aire. En este caso la ventilación es necesaria para la climatización de la mina.

3.- BOMBEO

El agua procedente de las precipitaciones atmosféricas se reparte en tres porciones: superficial, que discurre sobre la superficie terrestre y forma los torrentes o ríos; de infiltración, que penetra en el



subsuelo y la que se pierde por evaporación, reintegrándose a la atmósfera. En este trabajo en mayor medida me voy a referir a:

• AGUA DE INFILTRACIÓN, la cual procede de las precipitaciones atmosféricas y que penetra en el terreno por gravedad, favorecida por la existencia de grietas o fisuras en las rocas, y por la misma porosidad de los materiales que forman el subsuelo, constituyendo el agua subterránea.

• AGUA SUPERFICIAL, que se constituye en lagos, arroyos, torrentes y ríos, y que según su ubicación nos puede afectar en diferentes medidas a cualquier explotación minera. En el subsuelo, el agua penetra hasta cierta profundidad, en lo que se denomina zona de aireación, aquí se efectúan desplazamientos verticales, bien sea descendiendo por la gravedad o ascendiendo por capilaridad, por lo tanto los poros de las rocas están parcialmente llenos de agua; esta zona queda limitada por el nivel hidrostático o “freático”, cuya profundidad varía de acuerdo con las precipitaciones atmosféricas, ascendiendo en épocas lluviosas y descendiendo en épocas de sequías. Por debajo del nivel hidrostático las rocas están completamente saturadas de agua, y no se producen desplazamientos verticales de la misma, existiendo por el contrario importantes desplazamientos horizontales, originados por el flujo del agua a los puntos de mínima presión, allí donde el nivel hidrostático aflore en superficie o donde sea cortado por un pozo; esta es la denominada zona de saturación. De todas formas, los desplazamientos horizontales del agua, en la zona de saturación cesan a cierta profundidad, variable según la naturaleza del terreno, por debajo de la cual el agua está inmovilizada, empapando las rocas del subsuelo, en la zona de estancación

Las cuencas hidrológicas subterráneas, salvo casos excepcionales, no coinciden con las cuencas hidrográficas superficiales, porque de una manera general, los accidentes topográficos no reflejan ni la estructura del subsuelo, ni la disposición de los estratos impermeables o accidentes tectónicos ocultos.

Independientemente, el nivel freático local se acomoda al relieve topográfico, situándose a mayor profundidad en las elevaciones del terreno y aflorando en los valles por donde circula el agua superficial. Experimenta variaciones estacionales, elevándose en las épocas de lluvias y descendiendo en los periodos de sequía, aunque de hecho, las alteraciones del nivel freático tienen lugar con un retraso de un par de meses en relación con las precipitaciones.

Por lo tanto el agua puede llegar a convertirse en un problema importante en el diseño de una explotación minera, bien sea de interior o a cielo abierto; de igual forma que se realiza un estudio geológico del yacimiento para calcular y conocer la disposición de las reservas a explotar, encaminado básicamente para el diseño del método de explotación mas adecuado para extraer el mineral con los menores costes posibles; a la vez se realiza un estudio hidrogeológico minucioso de los acuíferos situados al techo del yacimiento, teniendo en cuenta la pluviométria o régimen de lluvias de la zona para poder valorar los sistemas de desagüe que sean mas adecuados para no perjudicar los trabajos normales de explotación.



En cualquier explotación minera el agua va a representar como se ha dicho anteriormente un factor muy importante a tener en cuenta, y dentro de las dos porciones que nos van a afectar mas, podemos distinguir que el agua de infiltración o subterránea, nos puede afectar tanto a la minería a cielo abierto como a la de interior, con la diferencia que en la minería a cielo abierto siempre será mas fácil su extracción y el agua superficial siempre nos va a afectar en mayor medida a la minería a cielo abierto que a la de interior.

a) AGUA EN LA MINERÍA SUBTERRÁNEA Es indudable que cada año se extraen muchos miles de millones de productos minerales y para ello, tienen que extraerse grandes cantidades de agua para obtener estos resultados; agua que de no ser extraída haría imposible el trabajo en la mina.

Cada año se invierten cantidades ingentes de dinero en la realización de nuevos proyectos mineros, uno de los requisitos más importantes para obtener el máximo rendimiento de estas inversiones es que se utilicen las técnicas más avanzadas y los equipos más eficaces, y por supuesto en ello se incluyen la evacuación del agua que se genera en las explotaciones.

Las fallas naturales o las grietas producidas por las explotaciones rompen la continuidad de los mantos impermeables y son el camino de entrada de las aguas, pero el agua más corriente en las minas profundas procede de niveles acuíferos subterráneos, aunque excepcionalmente pueda una grieta dar entrada a aguas superficiales directamente.

La mayoría de las rocas son impermeables y las grietas que en ellas se produzcan suelen impermeabilizarse pronto. Naturalmente las rocas porosas son un peligro, y las calizas, al formar cavidades con almacenamiento de aguas, también. En las minas de sales el peligro del agua es mucho mayor y por ello se dejan fuertes macizos e incluso se rellenan con relleno hidráulico para cerrar el paso a posibles entradas de agua. Las medidas para evitar o disminuir la entrada de aguas en la mina pueden realizarse dentro de la mina o exteriormente a ella; entre las medidas de exterior está el estudio detallado de la hidrología superficial y subterránea, con el fin de regular o impermeabilizar los ríos, arroyos, etc.

Desecar zonas pantanosas y drenarlas, captar mantos acuíferos con pozos y sondeos a menos costo que el desagüe a gran profundidad. Las medidas de interior pueden ser: el revestimiento o encubado de pozos, el relleno, los macizos de protección, la cementación y los cierres y diques para aislar las aguas; todas ellas entrañan múltiples dificultades y al final siempre hay una parte importante de agua que hay que bombear al exterior.

Lo verdaderamente peligroso son los rompimientos súbitos de fuertes avenidas o inundaciones directas, que pueden anegar toda la mina y ponerla en peligro. Las lluvias solo repercuten en minas de poca profundidad y normalmente con un retraso de unos meses, se puede considerar que a profundidades mayores de 500 metros no afecta a la curva de desagüe. La circulación del agua en el subsuelo es lenta, menor de 3 metros por hora. De aquí la importancia de diseñar una buena red de



desagüe, que en definitiva lo que persigue es la eliminación del agua de las minas por dos procedimientos:

• tomando medidas para que no entre en ella, mediante la creación de canales perimetrales, impermeabilización e incluso desvíos de cauces. (lo veremos mejor en la minería a cielo abierto).

• bombeándola fuera de la mina.

b) BOMBEO Y DESAGÜE EN MINAS SUBTERRÁNEAS La capacidad de bombeo requerida en las minas subterráneas varía considerablemente. En algunas minas, debe depurarse el agua usada y ser reciclada para atender las necesidades operativas del resto de instalaciones y reducir los costes.

En otras, por el contrario, se han de bombear millones de litros de agua cada día de cada año, es indudable que el tamaño e infraestructura de mina va a ser un factor muy a tener en cuenta, y desde luego los grandes avances que han ido apareciendo para esta actividad. El agua que tiene que ser extraída de las minas no es H2O pura, contiene tanto:

• Partículas sólidas, entre las que se incluyen finos procedentes de la perforación, grandes partículas abrasivas y varios tipos de lodos que pueden resultar dañinos para los equipos que se utilicen para su extracción.

• Productos químicos, que se encuentran disueltos en el agua de mina, estos productos producen un agua altamente corrosiva que igualmente pueden afectar gravemente a los equipos de bombeo. El diseño de la red de bombeo o desagüe de una mina subterránea, va a ser muy variable con el transcurso del tiempo, ya que el diseño de una explotación en origen va ser muy definido, pero con el paso del tiempo y con la ampliación del campo de explotación, esta red tendrá que variar ya que comenzará a variar tanto la longitud de las galerías como la profundización, por lo tanto en cada planta habrá un depósito general, y de este en un momento dado será desde donde se bombeará al exterior, pero puede ser que con el paso del tiempo pueda dejarse de bombear al exterior y pueda servir de depósito secundario para bombear a otro principal y si este se sitúa a una cota inferior solo por una conducción por gravedad pase el agua del uno al otro. Podemos en cada caso atender a diferentes tipos de bombeo:

¾ Desagüe principal La recogida y extracción de las aguas constituye la instalación de desagüe propiamente dicha, en términos generales el agua se recoge en las galerías, en cunetas practicadas a piso en la base de uno de los hastíales que conforman la galería, lo normal es que vayan hormigonadas y con una pendiente mínima de 1 por 1000, y dirigida esa pendiente hacia unas galerías colectoras que normalmente están situadas unos 4 metros por debajo del piso de la llamada sala de bombas, incluso se puede recoger el bombeo de otras zonas de la mina y se conduce esta agua a este nivel mas bajo de bombeo general.



Para determinar el volumen de estas galerías colectoras hay que conocer el sistema de funcionamiento del desagüe, y este va a depender del caudal de aporte y si las bombas van a funcionar con o sin interrupción, en principio seria conveniente que las bombas trabajasen a un turno donde haya menor consumo de energía, por lo tanto el volumen de las galerías necesita una capacidad para recoger el caudal de agua de las restantes horas de desagüe parado.

En régimen normal debe de haber dos galerías, una en funcionamiento y otra en limpieza y reserva, sabiendo que una de las funciones que cumplen estas galerías es la servir de decantación para el agua que llega; estas se disponen simétricas con relación a la sala de bombas y se comunican con ellas por pocillos verticales por los que baja la tubería de aspiración, que termina en la alcachofa rodeada de una envoltura de tela metálica para evitar la entrada de elementos que puedan fastidiar la bomba.

Las salas de bombas son galerías ensanchadas y revestidas de hormigón, deben tener un puente grúa para mover las piezas pesadas con la mayor facilidad posible, y sobre todo deben estar bien ventiladas, ya que los motores que alimentan dichas bombas desprenden mucho calor; lo normal es que se construyan en zonas muy cercanas a los pozos o planos de bajada a la mina, para utilizar la ventilación limpia que entra del exterior y también para la colocación de la tubería de salida al exterior.

Las bombas principales de desagüe prácticamente todas son centrifugas y alimentadas con motores eléctricos, son bombas de varios rodetes o pisos de presión, cada rodete equivale a 70 ó 150 metros de altura de agua, por lo tanto para el cálculo de la bomba a colocar en el desagüe principal de la mina habrá que conocer el caudal de aporte, la altura a la que haya que subir el agua al exterior y las pérdidas de carga.



c) DESAGÜE SECUNDARIO O AUXILIAR Este es que se utiliza para enviar el agua a las galerías colectoras principalmente, aunque en algunos casos según al nivel que se realiza lo hacen directamente al exterior, este es muy variable tanto en caudal como la ubicación, por lo tanto las dimensiones de estos depósitos van a ser muy variables y no con tanto detalle en su construcción como los anteriormente descritos; e igualmente el tipo de bombas utilizadas serán muy amplio dentro de las que existen en el mercado dependiendo de la cantidad de agua a desagüar, su calidad, etc; además si es conveniente que sean sumergibles, si tienen que estar alimentadas eléctricamente o por aire comprimido. Estos equipos pueden ser atendidos por alguna persona o incluso se pueden accionar de forma automática mediante la colocación de un sistema de control de nivel.

A continuación vamos a ver una serie de posibilades y soluciones que se puedan dar, o casos: - Bombeo por etapas con bombas pequeñas, que normalmente son sumergibles, y que se utilizan para mantener el agua fuera de los frentes de trabajo y para el transporte a estaciones de bombeo secundarias o principales, siempre en el mismo nivel; estás no requieren mas que un pequeño sumidero para la captación del agua y pueden ser alimentadas tanto con corriente eléctrica como aire comprimido.

3.4.- - Bombeo entre niveles, se emplean bombas sumergibles para el bombeo entre uno a varios niveles, a la estación de bombeo principal mas cercana, puede darse el caso que según a la profundidad que esté situada se bombee directamente al exterior.

D ) DRENAJE DE POZOS Y LUGARES DE TRABAJO .,

por cuestiones de trabajo y mantenimiento, no se construyen estaciones de bombeo complicadas tanto en los fondos de pozos y planos, como en otro tipo de labores, se constituyen unas estaciones de bombeo que pueden funcionar sin recibir atención durante periodos de tiempos mas largos que en el caso de instalaciones fácilmente accesibles.

La capacidad de bombeo requerida varía según las circunstancias, debido a que el lodo se acumula en el fondo sin drenaje natural, es por lo que se utilizan bombas especialmente construidas para trabajar con este material.

DESAGÜE Y DRENAJE EN MINERÍA A CIELO ABIERTO

La procedencia del agua que puede encontrarse en una explotación a cielo abierto puede ser muy variable:

• Aguas de drenaje (subterráneas y pluviales, en función de las características de la explotación (meteorología, naturaleza de los acuíferos, morfología de la zona de extracción, etc.).



• Captación de agua subterránea mediante perforación.

• Captación de las aguas superficiales (ríos u otros cursos de aguas). La lucha contra el agua lleva implícito un estudio exhaustivo de la explotación y evitar de la mejor manera posible que el agua entorpezca la marcha normal de trabajo e incluso el peligro que conlleva la irrupción incontrolada de la misma en la mina, a continuación vamos voy a exponer una serie de medidas preventivas.

El drenaje nos va a variar con la extensión de las corrientes de agua y la topografía de la superficie; aún en el caso de que el problema del drenaje no sea grave debe prestársele mucha atención si la estabilidad de los taludes y pistas resultan afectados por la humedad; en las explotaciones de minerales terrosos y poco consolidados el problema del agua puede ser particularmente grave.

Los periodos de sequía traen como consecuencia el endurecimiento de la capa superior del suelo que luego, en caso de fuertes precipitaciones, tiene inicialmente escasa permeabilidad lo que produce dos efectos negativos:

el suelo no se infiltra en profundidad y el agua, al no quedar retenida, produce importantes efectos erosivos ya que los torrentes de lluvias siguen las líneas de máxima pendiente provocando pérdidas de suelo.

También se puede disminuir la pendiente de las regueras construyendo pequeños diques transversales con materiales existentes in situ, como piedras de escollera de tamaño reducido que reducen la velocidad del agua.

El agua de escorrentías y filtraciones del terreno próximo a la corta se evita con diques y con drenajes; los arroyos hay que desviarlos con canales perimetrales construyendo represas y canalizaciones.

El agua puede inducir condiciones de inestabilidad en un talud, cuando aumenta su contenido, ya que se produce una variación de las fuerzas que se ejercen sobre el terreno y se debilita la cohesión de los materiales aumentando el esfuerzo cortante.

Para el drenaje superficial deben conocerse la orografía del terreno: en las cunetas la velocidad de la corriente de agua debe ser bastante rápida para arrastrar los sedimentos, pero no tanta que produzca erosión (incluso se puede llegar a hormigonar); las salidas de agua deben proyectarse de modo que no se vean afectadas por las labores mineras o que no vuelvan a la explotación por otro camino. Para realizar un drenaje profundo de aguas freáticas, se realiza una red de sondeos para bombeo, instalando bombas sumergibles en su interior que consiguen bajar el nivel freático de la zona, o mantenerlo a una profundidad alejada de las zonas a explotar.

La estabilidad de los taludes es muy importante y a veces aparecen aguas colgadas que generan un inestabilidad, esta agua hay que recogerlas si salen a la superficies, pero a veces están actuando en el interior del talud y la única forma de sacarla al exterior es realizar pequeños sondeos de drenaje y conducirla donde menos perjudique.



En definitiva se trata de aislar al máximo posible las zonas de trabajo, pero por uno u otros motivos es difícil eliminar toda esta agua, es entonces cuando se van conduciendo hacia el lugar mas bajo de la explotación al llamado fondo de mina y desde aquí bombear, dependiendo de la profundidad en una o varias etapas, a uno de los canales perimetrales que alejen el agua de la explotación.

En fondo de mina siempre va a existir una zona de acumulación de aguas, y de aquí se bombeará mediante bombas sumergible, resistentes al desgaste y de una capacidad adecuada para tratar de simplificar la instalación mediante varias bombas y a la vez se reduce el número de decantadores, por lo que será una bomba sumergible y de gran altura de elevación de hasta 180 metros.

Es muy corriente que esta agua vertida sobre un canal o directamente con mangones se lleve a una balsa o depósito exterior, en el cual se produce una decantación de los materiales arrastrados, si es un arroyo donde está ubicada al llegar a un nivel seguirá su curso y si no se quedará como balsa integrada en el entorno pero que nos pueda servir para utilizarla en las diversas actuaciones posteriores.

4.- RELLENORelleno detrítico

Se llama relleno detrítico o rocoso al material generalmente procedente de las labores mineras subterráneas excavadas en terreno estéril.

Es el material que se utiliza para rellenar los espacios vacios produsto de la extracción del mineral económico de las labores y evitar las caídas económicas de las labores y evitar las caídas del techo para contar con un piso de trabajo apropiado en las mismas.

Obtención del relleno detrítico

En interior mina: De las cajas ( hueco de perro ) De tajeos antiguos rellanados De labores que se aperturaron en material pobre o esteril

En superficie : Tajo abierto expreso para obtención de este material Escombros de tajo abierto Material detrítico de faldas de cerros

Tipos de Relleno



• Rellenos de roca (rock fills)

• Rellenos hidráulicos (slurry fills)

• Relleno tipo pasta (paste fill)

a) CARACTERÍSTICA DE LOS MATERIALES DE RELLENO

b) RELLENOS HIDRÁULICOS • Son los más usado actualmente en minería de Cut and Fill

• El diseño consiste en encontrar una curva granulométrica de arena o material de relave que junto a una cantidad de agua se comporte como una pulpa de fácil manejo a través de cañerías y ductos de vaciado

• Los parámetros a considerar en él diseño de la curva granulométrica a ser utilizada en la pulpa debe considerar lo siguiente:

– El tamaño máximo y su volumen de material grueso que puede ser transportado sobre la velocidad crítica de transporte

– El tamaño mínimo y su volumen que permitirá un drenaje adecuado.

c) CURVA GRANULOMÉTRICA PARA RELLENOS HIDRÁULICOS



• Partículas de mayor tamaño son difíciles de mantener en suspensión aún cuando se transporte a velocidades sobre la crítica

• También las partículas de mayor tamaño aumentan el desgaste de los ductos de transporte exponencialmente

• La fracción de material fino influirá en la velocidad a la cual se puede drenar la pulpa para vaciar el exceso de agua.

• La velocidad de drenaje del exceso de agua debería ser no menor a 2.5 cm/hr

• La cantidad máxima de finos para evitar liquefacción producto de potenciales cargas dinpamicas es de 8% en peso de material bajo 20 micrones u 800 mallas.

d) UTILIZACIÓN DE RELLENOS HIDRAÚLICOS

• Se utiliza en cut and fill convencional u overhang cut and fill

• En algunos casos se utiliza equipos de drenaje especial para acelerar el proceso de percolación el cuál resulta ser la etapa crítica del proceso productivo

• Se debe cuidar el evitar la remoción de la porción fina del material producto del drenaje rápido de agua.

• La velocidad de transporte de la pulpa debería estar en el rango 1.3-1.7 m/s.



e) RESISTENCIA DE RELLENOS HIDRÁULICOS

• El ángulo de fricción aparente depende de la angularidad de los fragmentos de arena y su compactación

• El índice de huecos de rellenos hidráulicos es del orden de 70%. Lo cual implica una densidad de 1.6.

• El ángulo de fricción de falla es de 37 grados

• No se considera cohesión ya que es arena suelta. Sin embargo en realidad como la arena está húmeda se cohesión aparente debido a la succión producida en los poros y capilares

• En estas condiciones la altura máxima de relleno que se puede mantener estable es de 3-4 m.

f) PARÁMETROS DE RESISTENCIA DE RELLENOS HIDRÁULICOS CEMENTADOS

• Para aumentar la cohesión del relleno se incorpora cemento en la pulpa de modo de mejorar sus condiciones de resistencia

• La resistencia de un relleno con cemento está dada como función del contenido de cemento y el tiempo de curado por la siguiente relación.

g) RESISTENCIA DE RELLENOS DE ROCA CEMENTADA (CRF) • Se incorporan rocas estériles a los rellenos hidráulicos de modo de disminuir las cantidades

de cemento y arena a utilizar.

σ c=A+BC 2 log t KPaA=30B=5



• Generalmente presentan una mayor resistencia dada sus características constructivas

• CRF varian en su cantidad de cemento en peso de 4-8%

• La relación empírica para el cálculo de resistencia a la compresión (1-11 MPa) está dada por:

h) COMPORTAMIENTO DE RELLENO DE ROCAS CON CEMENTO

i) SEGREGACIÓN EN RELLENOS DE ROCA CEMENTADOS

• Segregación de los componentes

– Roca

– Cemento

– Arena

• Se generan áreas de alta porosidad que tienden a tener un bajo contenido de cemento.

σ c=αCv2. 65 MPa



Efecto de la Rigidez del Relleno en el Comportamiento del Pilar

• La rigidez del relleno cambia las propiedades

constitutivas del pilar minero pasando de plástico a frágil plástico

• Un relleno rigido genera un esfuerzo lateral mayor y aumenta la resitencia post falla.

En cuanto al relleno hidráulico es el de costes elevados; el movimiento permanente de tangrandes cantidades de agua requiere un gran consumo de energía y el gran desgaste de bombas y conducciones.



j) -RELLENO EN PASTA

La pasta es una mezcla de agua con sólidos de alta densidad que contiene abundante particula finacon un bajo contenido de agua, controlado con el cono de abrahams.

La aplicación de relleno en pasta es de muy alto costo por tener que usarse cemento en grandes volúmenes y trabajar con bajo contenido de agua (10% a 20%).

En el Perú pocas son las minas que utilizan relleno en pasta, sin embargo otras se encuentras enplena investigación para su aplicabilidad.

Las minas que aplican este tipo de relleno son las de oro, que tengan leyes de cabeza mayores de10grs/Ton y con presencia de grandes filtraciones de agua.

Existe una diversidad de terrenos en el cual permite dejar al descubierto grandes superficies, incluyendo la existencia de vacíos que se mantienen sin hundirse durante mucho tiempo, por locual estos espacios no se rellenan.

5.-SOSTENIMIENTOObjeto del sostenimiento

Tiene por objeto mantener abierto ciertos espacios de la mina y crear ambientes de condiciones seguras que protejan a los mineros en sus diferentes actividades.

Toda fortificación esta relacionada con el tipo de terreno dentro del cual se realizan los trabajos. Por esta razón antes de hacer el estudio de las diferentes métodos de fortificación veremos a grosso modo las clases de terrenos que mas resaltan por sus características estructurales.

Clases de terrenos

1.- TERRENOS MASIVOS



Son aquellos que presentan una estructura uniforme, es decir que no tiene fracturas o partes descompuestas y que además tiene una dureza uniforme.

2.- TERRENOS FRACTURADOS.-

Se llama así a los terrenos a los terrenos que presentan una serie de planos discontinuos, como en el caso de una estratificación de las rocas sedimentarias. Ejemplo.- areniscas, Calizas, y Pizarras.

3.- TERRENOS EMPANIZADOS

Son terrenos que presentan zonas de panizo entre dos capas de terrenos consistentes

4.- TERRENOS SUELTOS.

Son los tipos de terrenos que no presentan consistencia alguna, teniéndose que enmaderar las labores inmediatamente que se abren, para impedir derrumbes , también se les llama terrenos molidos , pues no se encuentran con frecuencia piezas grandes .

5.- TERRENOS ARCILLOSOS.

Constituidos por rocas casi plásticas que se deforman bajo una fuerte presión la mayor o menor plasticidad depende del contenido de agua y la proporción de arcilla , es una variedad también de los comúnmente conocidos como terrenos empanizados ejemplo .- arcillas , o panizos , pizarras arcillosas.

PRINCIPIOS FUNDAMENTALES

Los principios fundamentales que deben seguirse en el diseño o empleo de estructuras de sostenimiento por fuertes presiones constantes son.

1.- La estructura debe ser colocada lo mas cerca posible al frente para permitir la mínima resistencia del terreno antes de dicha colocación.

2.- La estructura debe ser rígida para que el reajuste que se produce sea reducido al mínimo después de la colocación.

3.- La estructura debe estar constituido por piezas de fácil construcción manipuleo e instalaciones.

4.- Las partes de la estructura que han de recibir las presiones o choques mas fuertes deben tener tales características y ubicación que trabajen con el menor efecto sobre la estructura principal.

5.- Los costos deben ser tan baratos como le permite su rendimiento.

Materiales utilizados en el sostenimiento



Los materiales usados pueden ser:

Madera. Concreto Piedra de roca Ladrillo o Fierro.

Estos materiales pueden emplearse solos o combinados, el criterio que debe primar en la elección del material debe ser la observación de sus propiedades mecánicas pero es necesario tener en cuenta el costo y la duración.

La madera es el material mas barato que puede utilizarse en la mayoría de los casos es satisfactorio desde el punto de vista de resistencia. Pero su corta duración es la característica desfavorable la duración de las maderas que en las minas y tunales de irrigación, vías ferrosas o carreteras es muy variable pues depende en las condiciones en que trabajen por ejemplo:

1.- La madera debe ser seca dura más que la verde

2.- La madera descortezada dura más que aquella que conserva su corteza.

3.- La madera curada (Tratamiento con petróleo o productos químicos para evitar su descomposición)

4.- La madera en una zona bien ventilada dura más que la húmeda y caliente puede estimarse que la madera tiene una vida media entre 2 a 3 años , sin embargo en algunas minas y túneles se encuentran sostenimiento hasta con 20 años de duración y todavía en buenas condiciones , pese a estar en zonas abandonadas .

Desde el punto de vista mecánico el acero es el material más resistente y además tiene una ventaja de ocupar menos espacios y de no entorpecer la ventilación , ni estar sujeta a riesgos de incendios en cambio tiene como desventaja su costo es caro las mayores dificultades que ofrece su empleo se emplea sobre ambientes humeados y por esos deben ser pintados para protegerlos Si la duración es el factor importante como en el caso de los túneles de ferrocarriles , carreteras , etc. se deben preferir el concreto armado poner ladrillo compactado . Estos materiales son más duros que la madera pero tienen una duración prácticamente indefinida.

TIPOS DE CUADROS

El tipo más simple adecuado es aquel que consta de un sombrero soportado por dos postes verticales que sirven para resistir las presiones laterales de las cajas este tipo de cuadros recibe el nombre de cuadro recto. Cuando las presiones del techo. Son importantes se acorta la longitud del sombrero y se acorta la longitud del sombrero y se inclinan los postes recibiendo el nombre de cuadros cónicos que es el tipo más aceptado en la minería metálica. Así mismo cundo las presiones son demasiado fuertes se coloca una pieza adicional que se llama solera.



B). EL CUADRO COJO

Es aquel que consta de un sombrero apoyado en uno de sus extremos de un poste y el otro en una patilla que se ha hecho en una cara de la galería.

Recibe el nombre de pata de gallo una pieza que se coloca linealmente en los cuadros cojos una cuyo extremo se pone en un destajo hecho en un sombrero mas o menos en el centro del mismo y el otro en el extremo se apoya una patilla que se hace en la mitad de la caja generalmente .

Cuando los terrenos son muy arcillosos se utilizan los cuadros longitudinales En el que el sombrero es el mas grande que comúnmente recibe el nombre de Longarina ya que va de caja en caja y a este también además de los postes esta soportado por frontales

C).SOSTENIMIENTO CON CUADRO DE MADERA

En los trabajos de minería Subterránea existen dos tipos de sostenimiento con madera Empleada para frentes de avance y la otra empleada para topes o Tajeos de Producción.

1.- Sostenimiento en frentes de avance.-

esta comprendido por el sostenimiento en galerías , cruceros y piques

1.1.- Sostenimiento para Cruceros Y/O Galerías

el sostenimiento es igual para ambas labores y están constituidos por cuadros de madera ya sea en forma rectangular o trapezoidal ., en ambos casos dichos cuadros están constituidos por elementos principales y elementos secundarios (o auxiliares )

Elementos principales de un cuadro de avance en galería y/0 cruceros

Entre los elementos principales tenemos El Sombrero, Postes, Tirantes, y Solera

D).SOMBRERO.

Elemento que tiene por función soportar las cargas laterales y del techo. Los sombreros normalmente soportan esfuerzos de comprensión paralelas a sus fibras y esfuerzos de flexión perpendiculares a esta.

Para evitar que los sombreros trabajen siempre a flexión cuando la presión es fuerte , generalmente se colocan puentes

E).POSTES



Son los elementos del cuadro que tienen por objeto soportar los esfuerzos de comprensión paralelo a las fibras de madera . Esto se debe a que los postes soportan en las cargas del techo y las fuerzas de reacción del piso. Los postes pueden ser colocados en forma perpendicular o inclinados con respecto al piso. Se colocan inclinados con la finalidad de formar cuadros trapezoides .

F).TIRANTE

Es un elemento en minería a que generalmente no soporta esfuerzos de gran magnitud

G).SOLERA Elemento que se utiliza cuando los terrenos son suaves soportan esfuerzos provenientes del poste

y la reacción del piso directamente

Elementos auxiliares de un cuadro de avance en galería y /o crucero

Tenemos los siguientes Elementos:

H).BLOCK .-

Son accesorios que tienen por objeto asegurar0 las estructuras ., de sostenimiento hasta que sean fijadas por la presión del terreno para colocar los Stokes se deberá tener en cuenta lo siguiente

1.- Tratar que las fuerzas de transmisión sean paralelas a las fibras porque la madera tiene la generalidad de mayor resistencia en la comprensión paralela a sus fibras que estén perpendicularmente a ellas.

2.- Tratar que el contacto y la transmisión de esfuerzos en las cargas compresionantes y los cuadros sigan una misma dirección 0

3.- Evitar el Bloqueo en las partes intermedias de los elementos porque de ser así se sometería a los elementos de los elementos de la estructura a los esfuerzos de flexión.

I).CUÑAS

Al igual que los bloques tienen por objeto asegurar a los elementos de sostenimiento hasta que las presiones del terreno los sujeten definitivamente. Generalmente son empleados cuando hay espacios irregulares entre0 los elementos del cuadro y del terreno para colocar las cuñas se debe tener en cuenta lo siguiente

1.- Que el límite practico del ángulo sea de 15 a 20 grados

2.- Que su sección sea de forma triangular

J).ENRREJADOS Y ENTABLADOS



Son elementos auxiliares de sostenimiento que tienen por objeto soportar el material de las partes laterales de una galería o cruceros se llaman enrrejados cuando están constituidos por redondos de 4 plg a 6 plg . de Diám00etro ., colocados uno tras otro con separación un de 3 a 4 plg . . También se usan Semi redondos o sea redondos aserrados longitudinalmente en 2 partes iguales .

K).ENTABLADOS

Se llama Cuando están formados por tablas de 2 a 4 plg de espesor y de 6 a 10 plg de ancho.

Tanto los redondos como las tablas se colocan longitudinalmente sobre los postes para colocar ya sea uno u otro elemento se debe tener en cuenta 0las siguientes recomendaciones

1.- Se emplean los enrrejados en terrenos fracturados y quebrados

2.- Se emplean entablados en terrenos molidos o arcillosos

3.- cuando los terrenos molidos o arcillosos tienen presiones constantes conviene emplear el sistema casillero.

L),ENCAMADO

Es otro elemento auxiliar de sostenimiento cuyo objeto es0 similar al enrejado, con la única diferencia que se coloca longitudinalmente apoyados sobre sombreros.

ENCRIBADO (emparrillados)

Elemento auxiliar de sostenimiento cuya estructura tiene por objeto fundamentalmente sostener el techo alzado a una unidad estructural se le conoce con el nombre de CRIBING, los CRIBING están constituidos por redondos de 4 a 8 Plg de diámetro. Aunque también puede usarse madera escuadrada.

L).LONGARINA

Son largueros de 10 x 10 plg de sección y de 15 pulg a 18 de Longitud. SE emplean solo en casos especiales

1.- Cuando va a comunicarse una chimenea se coloca longitudinalmente a la galería debajo de la solera

2.- Cuando los cuadros no tienen solera se colocan longitudinalmente a la galería una a cada lado de las Hileras para colocar sobre ellas potes provisionales.

3.- Cuando la distancia entre las cajas son grandes en este caso las longarinas se colocan transversalmente al la dirección de la caja .

M).SOSTENIMIENTO PARA PIQUES



Los piques a igual que otra vía cualquiera de acceso principal debe ser construido de tal manera que puedan garantizar una duración tan igual como la existencia de la mina misma los piques si son rectangulares sea cual fuera el tipo de sostenimiento utilizado tiene unos mismos elementos esenciales comunes, como cuello o collar, las solerás, los Postes, los Tirantes de suspensión, cuñas guiaderas y anclajes.

N). CUELLOS O COLLAR

Se llama así a una estructura ubicada en la boca del pique se caracteriza fundamentalmente porque descansa sobre traviesas bastantes consistentes las mismas que son colocadas en los extremos y de cada división transversalmente del pique

O). SOLERA CENTRA

Elemento que horizontalmente determina el número de cuadros

P). POSTES

Elementos de sostenimiento que soporta a todo el cuadro rectangular superior su función principal es acodalar los cuadros y transmitir su peso a los anclajes

R).ANCLAJE

Se denomina así a un sistema de longarinas que se encuentran ancladas en las cajas del pique y que sirve para sostener a un conjunto de cuadros superiores .Estas longarinas se colocan debajo de las solerás extremas y centrales a distancia de 15 a 75 metros o mas.

S). DESTAJE

Se llama así al corte realizado en el extremo de una pieza de sostenimiento, exclusivamente con fines de apoya

T). ESPIGA

Se denomina así al extremo de una pieza de sostenimiento cuyo espesor se ha disminuido con fines de penetración entere dos o mas piezas.

U). Sostenimiento con pernos de anclaje

Son infraestructura de sostenimiento que tiene por objeto aumentar la competencia de la roca alrededor de una excavación se caracteriza fundamentalmente porque amarra entre sí estratos Incompetentes para formar una viga monolítica , evitan el deslizamiento de planchones o bancos



que se encuentran fracturados en el techo de un Tajeo y suspenden a las capas débiles de las más resistentes que se hallan encima ., en Minería metálica Subterráneas empleado para el sostenimiento de galerías de cortadas y de caja techo , anclaje de elementos auxiliares (Líneas eléctricas , monorrieles , soportes de encofrados , y andamios ,fijación de maquinarias , fijación de estructura metálica etc. )

ELEMENTOS DE UN PERNO DE ANCLAJE.a.- DISPOSITIVO DE ANCLAJE

Es aquel que permite la adherencia del sistema de empernado con las paredes del taladro.

Según su naturaleza pueden estar dados por:

Horquillas de extensión, Cuñas en Vástago bifurcados, resinas, morteros de arena, y cemento u otros medios químicos de adherencia.

b.- VASTAGO o VARILLA

Es la parte del perno que soporta las cargas tensiones y que de acuerdo a su naturaleza pueden estar dados por varillas de fierro corrugado o no corrugado, cable de fibra de vidrio, cable de acero o espigas de madera u otros materiales.

c.- ARANDELA.-

es la plancha de sujeción sobre el, cual se ajusta la tuerca puede estar dado por planchas de acero madera u otro material

d.- TUERCA.-

Elemento de amarre tensional, Existen varios tipos de pernos entre los cuales podemos citar: Pernos de roca mecánicos , pernos de roca anclado con explosivos, pernos de roca con resina, pernos sementados , pernos con resina bombeada , pernos de roca de madera etc.

TIPOS DE PERNOS DE ANCLAJE

En la actualidad existen varios tipos de pernos de anclaje en lo que respecta al perno sementado este perno es de fiero corrugado de ¾ " (por 6 pies de largo con placas y tuerca exterior del mismo material

Etapas constructivas para la colocación de un perno de anclaje se detalla lo siguiente:

1.- Desquinche de la zona donde se va a colocar el perno

2.- Ubicación y marca de los puntos a perforar



3.- Perforación de los taladros con barrenos nuevos, que generalmente son hechos con máquinas Jackles montada sobre plataforma de andamio

4.- Sopleteado de los Taladros.

5.- Preparación y colocación de l mortero

6.- Colocación del perno con ayuda del equipo hidráulico.

7.- Ensamblaje del perno

8.- protección de la cabeza contra la corrosión

Se Entiende por sostenimiento al conjunto de Procedimientos que permiten mantener las cavidades que se forman como resultado de la explotación de los recursos Minerales y mantener seguro durante el tiempo que se desee.

Mediante el sostenimiento vamos a restablecer el equilibrio del macizo rocoso con la finalidad de garantizar la estabilidad del mismo mediante

1.- Refuerzo (Empernado)

2.- Revestimiento (Shotcrete)

3.-Soporte (Madera)

4.- Relleno (Relleno).

REFUERZO

Funciones de los Pernos Para Roca

Resistencia a la Tracción

La función principal de todos los pernos para roca es de resistir el movimiento o el disloque del terreno. En general, en la roca dura, este disloque es el resultado de rajaduras por las fallas y fracturas . Estas Fracturas y estratos se abren con el tiempo debido a la presión vertical o Horizontal in Situ, por el efecto de la gravedad en los bloques y el efecto de las variaciones de temperatura y humedad de la roca masiva.

Perno Perforación



Fractura

Selección e Instalación de los Pernos de Roca

La Selección y el método de instalación de un perno para roca depende de lo siguiente :

El tipo de la roca El tamaño y la dirección del movimiento principal Y la Duración Planeada para la Abertura.

Desde el punto de vista de la función de un perno para rocas, se establece la clasificación de los elementos de soporte, tales como la " Fortificación Activa " y la "Fortificación Pasiva"

Fortificación de Corto Tiempo.- se instalan inmediatamente después del disparo

(Detonación) del frente, sostenimiento de aberturas del corto tiempo , pernos de anclaje s estabilizadores de fricción .

Fortificación definitiva.- Los cables de acero y las barras corrugadas con resina o cementado deben instalarse para asegurar la estabilidad del diseño minero y sus singularidades para toda la vida útil del proyecto. Además, debe permitir extraer la tasa de producción programada

TIPOS DE TERRENOS:

A. Masivo, duro

B. Laminado C. Fracturado

Consideración Significativa

En La Selección De Un Perno De Roca

a.- El Peso máximo de os bloques del lugar

b.- Proximidad de las fallas.- dislocación o desplazamiento totalanticipado

d.- velocidad del desplazamiento anticipado

e.- tamaño y dirección de las fuerzas (presiones) in situ.



PERNOS DE ANCLAJE

ANCLAJE PUNTUAL.- ANCLAJE REPARTIDO

6. CARGUIO TIPOS DE CARGA

La carga tradicionalmente se divide en:

Carga manual, efectuada por el hombre. Tiene un rendimiento bajo, con un máximo de tan solo 1,5 a 2,25 t/h por hombre, con lo que está completamente en desuso en la actualidad. Se efectúa como operación auxiliar o de limpieza de galerías, sobre vagón o sobre transportador blindado.

Carga mecánica, mediante un equipo mecánico cuyos principales elementos y dispositivos de carga son:

Pala cargadora. A su vez puede ser de descarga o vuelco central, pala sobre vías, orugas o ruedas, con una cuchara de capacidad entre 100 y 400 L; y de descarga o vuelco lateral, las principales diferencias con las de descarga central son: su mayor capacidad, su mayor rapidez, su mayor rendimiento y que suelen estar accionadas por motores de combustión interna; pero la diferencia más notable es el propio sistema de descarga. La cuchara está cerrada por un lateral y abierta por otro. Una vez cargada, la cuchara se eleva y pivota sobre uno de sus extremos, volcando por la parte abierta sobre el sistema de evacuación. Scraper (rascador), es un sistema de carga que retira el mineral o el estéril del frente mediante un elemento de carga similar a una cuchara arrastrada por un cable; dicha cuchara tiene una capacidad variable, desde 0,4 a 1 metro cúbico y presenta distintas formas según la densidad y granulometría del material a cargar

CARGUÍO Y TRANSPORTE

El mineral tronado se carga directamente en los frentes de trabajo, de preferencia con equipos cargadores diésel montados sobre neumáticos. El espesor del manto, las dimensiones de los espacios y de los accesos disponibles, y la capacidad productiva de la faena, determinan el nivel de mecanización que es posible utilizar.

https://trabajochamquiminas.wikispaces.com/3.3.1.+Tipos+de+carga

https://trabajochamquiminas.wikispaces.com/3.3.1.+Tipos+de+carga



En mantos de gran potencia, sin problemas de espacio, se usan cargadores frontales y camiones normales. Con restricciones de espacio, se prefieren los cargadores LHD conjuntamente con camiones especiales de bajo perfil.

En labores con cierta inclinación se utiliza winches neumáticos o eléctricas con rastrillo.

Sistema LHD: Los LHD corresponden a palas de bajo perfil que pueden clasificarse tanto como equipos de carguío con acarreo mínimo o como equipo combinado de carguío y transporte. Tienen la particularidad de poseer un balde (o cuchara, de ahí que también se denominen scoops) de gran tamaño, el cual puede ser elevado para cargar un equipo de transporte, tal como un camión de bajo perfil o un camión convencional.

EQUIPOS CARGA-TRANSPORTE.

La carga de mineral volado en una mina esta siempre conectada con algún medio para sacarlo del punto de arranque. La carga y el transporte se pueden integrar en una unidad mecánica o bien separada en una unidad clara de carga y un sistema de transporte independiente. Los sistemas carga transportes en las minas subterráneas se pueden definir en:

Transporte sobre carriles (locomotoras) Transporte Carga-Acarreo-Descarga (LHD) Transporte con camiones Dumper Transporte con fajas Uso de winches Carguío con palas sobre rieles Carguío con palas cavo y mas.



LOCOMOTORA ELÉCTRICA

Son locomotoras cuya fuente de energía proviene de una línea de corriente continua que corre a 1.80 m de altura, la locomotora tiene un pantógrafo para el contacto con la línea de trolley.

CAMIÓN AD30

El Camión Articulado Subterráneo AD30 está diseñado para el acarreo de alta producción y bajo costo por tonelada en aplicaciones más pequeñas de minería subterránea. Laconstrucción sólida y mantenimiento fácil garantizan una larga vida útil con costos deoperación bajos. Diseñado para ser cómodo y productivo, fabricado para durar.

FAJA TRASPORTADORA

Esta versátil banda de construcción entretejida para trabajo pesado, ofrece unexcelente servicio en las minas subterráneas de carbón. La carcasa de poliéster brinda una buena retención de pernos, un bajo estiramiento y una excelente retención de grapas. Laconstrucción de la banda cumple y excede los estándares de seguridad establecidos por laCSA para propiedades retar dantes de flama.

El transporte discontinuo presenta como principales características que se puede descomponer en distintos tramos, con distintas direcciones, siendo más versátil ya justándose mejor a las condiciones variables de la mina que el transporte continuo. Los principales sistemas de transporte discontinuo son: Trasporte por cabrestante sobre vía o monorraíl. Transporte por locomotora: sistema tradicional de transporte en minería de interior. Si en una mina solo se pudiera tener un medio de transporte, como se necesitaría que éste fuera bidireccional, sería el medio más adecuado.

Trasporte por cabrestante sobre vía o monorraíl. Transporte por locomotora: sistema tradicional de transporte en minería de interior. Si en una mina solo se pudiera tener un medio de transporte, como se necesitaría que éste fuera bidireccional, sería el medio más adecuado. Transporte por monorraíl: se tiene un carril de rodadura formado por un perfil laminado en barras de 3 m de longitud, colgadas por dos puntos de suspensión cada una de la entibación metálica mediante cadenas de acero. Los perfiles de monorraíl van provistos de uniones articuladas, con gorrón y estribo para unir unos a otros y para suspenderlos de la entibación.

La carga del material se efectúa en una canoa diseñada para tal fin, o colgada de uno o varios carros. El sistema de transporte puede ser manual o con elemento tractor. Transporte sobre vía: es



una solución adecuada para el transporte a larga distancia, pero es poco flexible, pues solo se puede circular por donde hay vía tendida.La vía minera generalmente tiene un ancho de 600-650 mm, aunque llega a 750 mm para locomotoras pesadas y vagones de gran capacidad. La vía minera consta de las siguientes partes:- Carril de patín. Los carriles tienen una longitud de entre 3 y 6 m en galerías de explotación y de 8 a 10 m en galerías generales, uniéndose entre sí por medio de eclipses (placas de hierro atornilladas al alma del carril).- Traviesas: pueden ser de madera o de ferrocarril. Llevan tirafondos o escarpias que a tornilla los carriles a las traviesas.

- Balasto: el balasto es grava o roca triturada y calibrada para asentar las traviesas y hacer que el conjunto sea estable y resista los esfuerzos del tren. El balasto debe estar bien drenado.

Los vagones son el elemento de transporte propiamente dicho en el transporte sobre vía, ya sea con locomotora o con cabrestante. Se carga por medio de palas cargadoras, por descarga sobre ellos de un elemento de transporte continuo, o por gravedad en los pocilloso pozos de carga. Las partes de un vagón son:

o Rodamen: el rodamen está formado por la rueda, los ejes y sus piezas de unión.-Al aumentar el tamaño del vagón han de aumentar la distancia entre los ejes (batalla), para evitar cabeceos.

o Topes: están diseñados para absorber los golpes que reciben los vagones. Son rígidos en los vagones pequeños y elásticos en vagones grandes.

o Caja: es el recipiente de transporte, que contiene el mineral o el estéril.- Bastidor o chasis: sobre el que se fija la caja, los topes y los enganches.

o Enganches o acoplamientos para unir vagones: el más habitual es del tipo anillo-gancho.

servicios auxiliares de la mineria elementos

Documents