Chimeneas y Rampas Como Desarrollo de l

“CHIMENEAS Y RAMPAS COMO

DESARROLLO DE LA PRODUCCIÓN”

Curso : Métodos de explotación minera

Docente : Ing. Fernández Galvez, Hernan

Alumnos : Moreno Llerena, Teresa

Quiliche Carrasco, Cristian Paúl

Saucedo Julcamoro, Katherine

Ciclo/Año : IX – 5°

CAJAMARCA, 12 DE MAYO DEL 2014

“No implica el método de trabajo, si no la responsabilidad con la que se trabaja”

RESUMEN

Son muy variadas las labores mineras dentro de una mina subterránea, es así que

dentro de la producción y desarrollo para la explotación de dicha mina se realizan

una amplia gama de programas que permitirán llevar a cabo todas las lobares

planeadas, es allí donde las chimeneas, labores subterráneas verticales o

inclinadas; y rampas, labor subterránea en forma de espiral, cumplen un rol

importante porque ayudar dentro de la producción ya sea como enlaces o cómo

métodos de explotación, pero generan una gran ayuda en la explotación.

Es así que dentro del programa de producción y desarrollo, se tienen en cuenta

diversos factores antes de realizar la explotación, desde factores geológicos hasta

los económicos, para poder obtener una óptima producción del recurso mineral que

se está explotando, al igual que estos factores, existen criterios que se involucran

dentro de la producción; cabe resaltar los más importantes que son el ritmo y vida

de la mina, pues estos dos condicionantes nos permiten encaminar un negocio

minero rentable.

TABLA DE CONTENIDOS

RESUMEN ......................................................................................................................... 2

TABLA DE CONTENIDOS ................................................................................................ 3

INDICE DE FIGURAS ....................................................................................................... 4

INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... 5

OBJETIVOS ...................................................................................................................... 6

I. OBJETIVO GENERAL ............................................................................................ 6

II. OBJETIVOS ESPECIFICOS ................................................................................... 6

CHIMENEAS Y RAMPAS COMO DESARROLLODE PRODUCCIÓN .............................. 7

1. GENERALIDADES .................................................................................................. 7

1.1. CONCEPTO DE CHIMENEA: .......................................................................... 7

1.2. CONCEPTO DE RAMPAS ............................................................................... 9

1.3. CONCEPTO DE CHUTE ................................................................................ 10

2. ALMACENAJE DE MINERAL “ORE-POCKET” ..................................................... 11

3. PLANEAMIENTO DE DESARROLLO PARA SERVICIOS .................................... 12

4. PROGRAMA DE EXPLOTACIONES Y DESARROLLO ........................................ 13

4.1. PERIODO DE DURACIÓN DEL PROGRAMA MINERO ................................ 13

4.2. PLAN DE LABORES MINERAS ..................................................................... 13

4.2.1. Programa de reservas explotables .......................................................... 13

4.2.2. Programa de maquinaria y medios .......................................................... 14

4.2.3. Programa de personal ............................................................................. 14

4.2.4. Programa de infraestructuras .................................................................. 14

4.2.5. Programa de producción ......................................................................... 14

4.2.6. Presupuestos .......................................................................................... 14

4.2.7. Cronograma de actividades .................................................................... 14

4.3. LOS CRITERIOS DE PLANIFICACIÓN Y DISEÑO EN MINERÍA .................. 14

4.3.1. Reservas ................................................................................................. 14

4.3.2. Ratio Límite Económico .......................................................................... 14

4.3.3. Profundidad de la explotación ................................................................. 15

4.3.4. Secuencia de explotación ....................................................................... 15

4.3.5. Ritmo ...................................................................................................... 15

4.3.6. Vida......................................................................................................... 15

4.4. GRÁFICAS REPRESENTATIVAS DEL PROGRAMA DE EXPLOTACIÓN Y

DESARROLLO ......................................................................................................... 17

5. CONSTRUCCIÓN DE BODEGAS Y ALMACENES............................................... 18

6. SUMIDERO Y ESTACIÓN DE BOMBEO .............................................................. 19

6.1. Bombeo y desagüe en minas subterráneas ................................................... 19

6.1.1. Desagüe principal ................................................................................... 19

6.1.2. Desagüe secundario o auxiliar ................................................................ 21

6.2. Sumideros ...................................................................................................... 22

7. PREPARACIÓN PARA LA EXPLOTACIÓN .......................................................... 23

CONCLUSIONES ............................................................................................................ 28

RECOMENDACIONES .................................................................................................... 28

INDICE DE FIGURAS

Figura N° 1: Excavación manual de chimeneas………………………………………………..7

Figura N°2: Técnicas mecanizadas de perforación para construcción de chimeneas: “raise

boring” ............................................................................................................................... 8

Figura N° 3: Rampas o galerías inclinadas ........................................................................ 9

Figura N° 4: Ore-pass o también llamado Hechadero o pique de traspaso. ....................... 9

Figura N° 5: Ejemplos de chute ....................................................................................... 10

Figura N° 6: Almacenamiento de mineral ......................................................................... 11

Figura N° 7: Aberturas de desarrollo de servicios. ........................................................... 12

Figura N° 8: sistemas de ventilación según la disponibilidad de energía ......................... 12

Figura N° 09: Gráfica Ritmo vs, Vida ............................................................................... 16

Figura N° 10: Red de actividades de preparación y desarrollo ......................................... 17

Figura N° 11: Red de actividades calendarizado.............................................................. 17

Figura N° 12: Matriz de tiempos y resumen de secuencias .............................................. 18

Figura N° 13: Vista del diseño de sala con tres bombas principales de bombeo. ............. 20

Figura N° 14: Bombas instaladas en una zona de acopio, funcionan mediante sondas de

nivel. ................................................................................................................................ 22

Figura N° 15: Sumidero ubicado en una rampa ............................................................... 22

Figura N° 16: Llenado de costales con lama .................................................................... 23

Figura N° 17: Preparación de un yacimiento en masa ..................................................... 23

Figura N° 18: Cargadero sobre Galería ........................................................................... 25

Figura N° 19: Carga directa sistema LHD ........................................................................ 26

Figura N° 20: Cargadero con sobrecarga de rastrero ...................................................... 27

5

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

Facultad de Ingeniería Escuela Académico Profesional de Ing. Geológica

F

INTRODUCCIÓN

La programación del desarrollo en la explotación de una mina, está en función al

tipo de labores que se desarrollan, ya que éstas pueden iniciarse con un pozo, una

galería inclinada o por medio de rampas. Antes de tomar una decisión hay que

considerar cuatro factores; la profundidad del yacimiento, el tiempo disponible para

la preparación, el costo y el tipo de transporte exterior que se elija. Ya que dichos

factores influirán de manera considerada en el ritmo de producción y vida de la mina,

para poder así tener un negocio rentable y próspero.

A lo largo de todas las labores programadas dentro de la explotación, se prevé las

ventajas y desventajas que se pueden tener, por ejemplo; en las galerías con

rampas en espiral se preparan bien en el muro, y así se evitan las pérdidas por

macizo de protección, necesarios al penetrar en el yacimiento con los planos

inclinados. También la dureza de las rocas, el exceso de agua, la presencia de

arenas u otros inconvenientes obligan a desechar algunas soluciones técnicas más

económicas y a decidirse por el pozo vertical, que resiste mejor y es más fácil

profundizar en terrenos falsos y difíciles.

Entonces para obtener una producción óptima en la explotación del yacimiento, es

necesario considerar cada aspecto involucrado con cada labor minera a realizarse,

pues tendrá repercusión a lo largo de la vida de la mina.

6



F

OBJETIVOS

I. OBJETIVO GENERAL

Describir a las chimeneas y rampas como desarrollo y producción en la

explotación minera.

II. OBJETIVOS ESPECIFICOS

Definir rampas y chimeneas en el desarrollo de producción

Definir el almacenaje del mineral “Ore pocket”

Mencionar el planeamiento de desarrollo para servicios.

Describir los distintos programas a realizarse en el desarrollo de producción.

Mencionar los criterios para la construcción de bodegas y almacenes

Describir en qué consiste un sumidero y estación de bombeo en labores

subterráneas como chimeneas.

7



F

CHIMENEAS Y RAMPAS COMO DESARROLLODE PRODUCCIÓN

1. GENERALIDADES

1.1. CONCEPTO DE CHIMENEA:

En minería, una chimenea es una labor vertical entre dos galerías excavada en

sentido ascendente.

Sus funciones pueden ser varias:

Ventilación;

Transporte de material

Acceso de servicios

Evacuación de emergencia.

Los métodos de ejecución son típicamente dos:

a) Excavación manual, en sentido ascendente por medio de andamios o

estructuras que permitan a los mineros excavar hacia arriba hasta conectar las

dos galerías.

Figura N° 1: Excavación manual de chimeneas

8



F b) Con técnicas mecanizadas de perforación, conocidas como raise boring.

Figura N°2: Técnicas mecanizadas de perforación para construcción de chimeneas: “raise

boring”

Consiste en ubicar un equipo de perforación en la galería superior, y realizar la

perforación, primero en sentido descendente, conectando barrenas sucesivamente

hasta llegar a la galería inferior.

Una vez allí, se conecta el escariador que por medio de rotación y tiro irá excavando

en sentido ascendente hacia la máquina, dejando caer el material a la galería

inferior.

9



F 1.2. CONCEPTO DE RAMPAS

Las rampas son llamadas también desarrollos inclinados o galerías inclinadas

actualmente se están convirtiendo en una característica común de desarrollo minero,

cuyos objetivos fundamentales son los mismos que las chimeneas es decir como

medios de comunicación entre dos niveles horizontales. Su inclinación se encuentra

entre el 14% al 10%; lo que hace posible el fácil y simple transporte de maquinaria.

Figura N° 3: Rampas o galerías inclinadas

Su uso debe ser planificado como vías de producción si el mineral va a ser izado,

lo cual se puede ejecutar de dos formas diferentes:

El mineral es descargado por un ore pass (Hechadero, pique de trapaso o

traspaso de mineral) donde se mueve por gravedad, siendo descargado en el

nivel más bajo mediante vehículos por una rampa o inclinado.

Figura N° 4: Ore-pass o también llamado Hechadero o pique de traspaso.

ORE-PASS

10



F La desventaja del uso de combinado de rampas y ore pass radica en que hay pérdidas

de tiempo de carguío y recargué.

Los factores que favorecen el uso de “ore-pass”:

No hay pérdida de tiempo.

Menos peligro para el operador.

Menos costo de mantenimiento y operación para vehículos de transporte.

Disponibilidad de chutes automáticos para cargar camiones y fajas.

Alta productividad, los alimentadores pueden cargar camiones en 1 o 2 minutos.

1.3. CONCEPTO DE CHUTE

Elemento que se utiliza para traspasar materiales (mineral o roca) a algún equipo,

acopio o medio de transporte.

Figura N° 5: Ejemplos de chute

Cuando se planifican chimeneas de producción se consideran los siguientes factores:

Fragmentación de mineral

Los movimientos efectuados y la estabilidad de las aberturas

El costo de la chimenea que es en función a la longitud

11



F 2. ALMACENAJE DE MINERAL “ORE-POCKET”

Es considerado un recipiente para el almacenamiento temporal de mineral en una mina.

Figura N° 6: Almacenamiento de mineral

Se debe contar con una capacidad adicional a la requerida por la producción normal de la

mina. La extracción del mineral producido se efectúa mediante piques, inclinados y/o

galerías principales de extracción. La preparación de estas labores debe ser rápida aunque

esto implique elevar los costos, porque estos tiempos perturban el ciclo de minado, y el

sistema de extracción por múltiples vías debe funcionar inmediatamente. El tamaño

correcto del pocket depende de la manera como se efectúa el izaje del mineral.

12



F 3. PLANEAMIENTO DE DESARROLLO PARA SERVICIOS

Los desarrollos de servicios están sujetos a las mismas consideraciones básicas que las

aberturas de producción, así como aquellas necesarias para cumplir sus funciones de

servicios a la producción.

El nombre del desarrollo es una combinación de la función que cumple, por ejemplo:

Chimenea de ventilación, pique de servicios y para personal, galería de limpieza, pique de

emergencias, etc.

Figura N° 7: Aberturas de desarrollo de servicios.

En minas subterráneas se desarrollan piques, chimeneas, galerías, inclinados, cruceros,

teniendo en cuenta el sistema de ventilación y estas aberturas pueden ser aumentadas o

modificadas según la disponibilidad de energía para poder mover la cantidad necesaria de

aire a mínimo costo.

Figura N° 8: sistemas de ventilación según la disponibilidad de energía

13



F 4. PROGRAMA DE EXPLOTACIONES Y DESARROLLO

De acuerdo con el artículo N° 08 del Texto Único de la Ley General de Minería, el desarrollo

es la operación que se realiza para hacer posible la explotación del mineral contenido en

un yacimiento.

Consiste en los trabajos previos que se realizan para llegar al mineral desde la superficie,

en otras palabras significa establecer los accesos a las reservas minerales y prepararlas

para su producción comercial.

Si el proyecto es una mina subterránea se realizan trabajos de desarrollo para llegar hasta

el mineral mediante galerías, chimeneas, piques, rampas. Posteriormente se realizan

trabajos de preparación es decir que se diseñar en el terreno la forma de cómo extraer el

mineral estableciendo un método de minado. Al túnel principal de la mina se denomina

comúnmente como socavón.

4.1. PERIODO DE DURACIÓN DEL PROGRAMA MINERO

En función de la diferente precisión de los datos y de la escala espacial de los mismos

periodos el plan minero a completar de una explotación, grande o pequeña, se

descompone en:

Proyecto De 15 a 30 años Largo plazo

Plan de producción De 3 a 5 años Medio plazo

Plan de labores De 1 año Corto plazo

4.2. PLAN DE LABORES MINERAS

Puede y deber ser desglosado en periodos trimestrales y mensuales. Debe

corresponder a la parte anual del proyecto de explotación a largo plazo o de la vida de

la mina y se descompone, además de temporalmente, en una serie de programas

específicos de actuación, junto a la necesidad de informar oficialmente de los resultados

de las operaciones del ejercicio anterior tanto en extracciones como en personal,

inversiones, seguridad y costes.

Estos programas específicos son los datos a incluir y los resultados a obtener del plan

de labores y en general vienen obligados por los programas, informáticos o no, a que

obligan las diferentes autonomías que administran las concesiones mineras en el país.

4.2.1. Programa de reservas explotables

Un inventario detallado de las toneladas, con sus leyes y posición (nivel o bloque)

en que se encuentran, con la expresión de su grado de certidumbre o probabilidad

de desviación, tanto en las cantidades extraídas el año anterior, como de la previstas

para el nuevo año y de aquellas nuevas reservas que, en ese año hayan sido

encontradas.

14



F 4.2.2. Programa de maquinaria y medios

Un inventario detallado del número y clase de las unidades, tanto de las nuevas

máquinas como de las sustituidas por obsolescencia, con sus capacidades, con

sumos principales, repuestos previsibles y rendimientos. Especialmente debe ser

muy controlado el consumo y previsión de sustancias explosivas.

4.2.3. Programa de personal

Un listado de técnicos, supervisores, operadores, obreros y del personal de

mantenimiento, administrativos, tanto del personal como subcontratado.

4.2.4. Programa de infraestructuras

Necesidades de terrenos, agua, energía, y almacenamiento.

4.2.5. Programa de producción

Productos vendibles o minerales, según las calidades y los precios de venta.

Productos no vendibles, estériles, residuos sólidos y líquidos.

4.2.6. Presupuestos

Presupuestos mensuales de las ventas, de los gastos y de la tesorería.

4.2.7. Cronograma de actividades

Descomposición en meses o semanas cada una de las actividades programadas.

4.3. LOS CRITERIOS DE PLANIFICACIÓN Y DISEÑO EN MINERÍA

Básicamente se deben establecer los siguientes criterios iniciales para comenzar a

trabajar en un proyecto de explotación de un yacimiento descubierto o en la ampliación

de una mina existente y por tanto también en la elaboración de los planes anuales o

mensuales.

4.3.1. Reservas

Función de (Precio, Costes, Beneficios y Rendimientos)

4.3.2. Ratio Límite Económico

RLE = Relación máxima de m3 de estéril por tonelada de mineral que es función de

la geometría del yacimiento y de los parámetros geomecánicos que determinan la

seguridad de la operación.

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F 4.3.3. Profundidad de la explotación

Se encuentra en función de:

RLE = Ratio límite económico

B = Beneficio esperado

Β,α,γ, F,P,D = Parámetros geométricos, geotécnicos y económicos

La profundidad final, a la que se pretende llegar con la mina, es un parámetro

extremadamente importante ya que es la base del diseño de la explotación:

Para establecer los parámetros geométricos y geomecánicos

Para establecer la futura restauración del terreno

Para lograr los beneficios deseados

Para poder planear las fases de explotación

Para aprovechar al máximo el depósito o yacimiento

4.3.4. Secuencia de explotación

Es el camino o los pasos que se deben seguir ordenadamente para llegar al final de

la mina.

4.3.5. Ritmo

Es uno de los parámetros que influye más claramente es un estudio de viabilidad.

La definición del ritmo o escala de explotación es de las toneladas de minerales

extraídas o producidas por año o por hora de trabajo en algunos casos. Este ritmo

viene marcando fundamentalmente por el mercado, que señala la producción anual

susceptible de ser vendida. Evidentemente ciertos factores técnicos condicionan, no

sólo unos ritmos mínimos por la capacidad de la maquinaria, sino también el

incremento de la producción que no puede ser gradual sino por escalones.

Reservas/Vida = Tonelaje/Año, es el tonelaje anual que se va a extraer.

4.3.6. Vida

El concepto de vida de la explotación es el resultado de dividir las reservas

demostradas por el ritmo, y en función de lo enunciado sobre la dinámica del

concepto de las reservas, es también un concepto dinámico. Taylor que ha

estudiado estadísticamente el tema de vida y el ritmo de muchos proyectos mineros

ha propuesto una fórmula que procede del análisis de un buen número de proyectos

rentables en todo el mundo y para un variado número de sustancias minerales.

16



F Dicha fórmula se expresa:

Ritmo (Mt/año) = 0.15 x R0.75 (1 ± 0.2)

Siendo R las reservas demostradas en millones de toneladas

Figura N° 09: Gráfica Ritmo vs, Vida

Y en consecuencia resulta la Vida (años) = 6,5 x R0.25 (1 ± 0.2).

A partir de la observación empírica Taylor (1977) dedujo las siguientes reglas

elementales para determinar el tiempo de vida óptimo de un yacimiento:

𝒏 ≈ 𝟎. 𝟐 √𝒓𝒆𝒔𝒆𝒓𝒗𝒂𝒔 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍𝒆𝒔 (𝒕)𝟒

𝒏 ≈ 𝟔. 𝟓 √𝑻𝒐𝒏𝒆𝒍𝒂𝒋𝒆 (𝑴𝒕)𝟒

Como resumen del trabajo de Taylor podemos decir que, en general:

A un mayor ritmo corresponderá

Mayor inversión y menor coste

Mayor flujo de caja

Menor vida

A un menor ritmo corresponderá

Menor flujo de caja.

Mayor vida

Menor inversión y mayor coste

17



F 4.4. GRÁFICAS REPRESENTATIVAS DEL PROGRAMA DE EXPLOTACIÓN Y

DESARROLLO

Para poder comprender con una mayor facilidad las distintas etapas en los programas

de explotación y desarrollo, cada empresa realiza gráficas para poder sintetizar las

distintas labores que se irán generando a lo largo de lo que duren las labores mineras.

Figura N° 10: Red de actividades de preparación y desarrollo

Figura N° 11: Red de actividades calendarizado

18



F

Figura N° 12: Matriz de tiempos y resumen de secuencias

5. CONSTRUCCIÓN DE BODEGAS Y ALMACENES

Generalmente en la etapa de construcción se realizan actividades para establecer y

perpetrar las instalaciones para la extracción, tratamiento y transporte de los recursos

minerales, esas instalaciones incluyen infraestructura productiva energética y vial;

posteriormente el acondicionamiento de maquinarias y equipos. La construcción y el

desarrollo a menudo se realizan en forma simultánea.

Los criterios más importantes para la construcción de una bodega son:

Una o dos grúas con puertas grandes.

Facilidad de acceso de diferentes lugares.

Áreas de servicio para el mantenimiento

Áreas separadas para operaciones de soldaduras

Área para montajes y reparaciones de equipos y neumáticos.

Área para preparación de baterías

Áreas de trabajos equipadas para talleres

Un almacén de repuestos

Áreas para lavar y limpiar equipos

19



F 6. SUMIDERO Y ESTACIÓN DE BOMBEO

6.1. 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:

6.1.1. 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 más 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

20



F bombas van a funcionar con o sin interrupción, en principio sería 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.

Figura N° 13: Vista del diseño de sala con tres bombas principales de bombeo.

21



F

6.1.2. 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 posibilliades 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 más que un pequeño sumidero para la captación del agua

y pueden ser alimentadas tanto con corriente eléctrica como aire comprimido.

- Bombeo entre niveles, se emplean bombas sumergibles para el bombeo entre uno

a varios niveles, a la estación de bombeo principal más cercana, puede darse el

caso que según a la profundidad que esté situada se bombee directamente al

exterior.

- 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 más 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.

- Es importante también comentar que dentro de la infraestructura de la mina, y

que según vaya evolucionando el campo de explotación, es importante integrar un

depósito de almacenamiento de aguas para uso en las mismas labores de interior,

bien sean para riegos en los frentes o para alimentar máquinas que precisan dicho

elemento para su funcionamiento o refrigeración, este depósito se ubicará en una

zona intermedia a donde se bombeará el agua y luego mediante una conducción de

tuberías bajará por gravedad a las zonas de uso.

22



F

Figura N° 14: Bombas instaladas en una zona de acopio, funcionan mediante sondas de

nivel.

6.2. Sumideros

Los sumideros son pozos de decantación de material que se encuentran junto

con las estaciones de bombeo, normalmente son de 2 a 3 sumideros por estación.

Figura N° 15: Sumidero ubicado en una rampa

23



F El agua de las labores superiores a la estaciones de bombeo, es transportada

por gravedad hacia los sumideros por medio de las cunetas; para que luego

cumpla el proceso de decantación pasando de sumidero a sumidero decantando

la lama y/o material en cada uno de ellos hasta el último sumidero al que llega el agua

más limpia, para próximamente ser enviada por las bombas hacia la siguiente estación.

Una vez que el material decante y el agua pase al siguiente sumidero, el

deslamador se encarga de llenar costales con la lama para próximamente ser

evacuado del sumidero y continuar con el ciclo explicado anteriormente.

Figura N° 16: Llenado de costales con lama

7. PREPARACIÓN PARA LA EXPLOTACIÓN

En los yacimientos se prepara una planta abriendo una red de galerías que delimitan

en la misma una serie de secciones o cuarteles, a cada una de las cuales

corresponde un punto de carga, pocillo o piquera.

Figura N° 17: Preparación de un yacimiento en masa

24



F Las explotaciones están situadas en la zona del yacimiento comprendido entre dos

plantas consecutivas y se inician cargando el mineral arrancado en los puntos de

carga (PC) y sacándolo por la planta inferior.

Estas explotaciones consisten en labores que abren espacios libres en los que

tienen salida las voladuras, hasta ampliar la explotación a las dimensiones de

trabajo normal.

En algunas minas se suprimen los puntos de carga individuales y se usa como

cargadero el fondo de la explotación. El mineral se vuela de forma continua, cae al

fondo y allí se caiga directamente.

Las explotaciones se realizarán por cualquiera de los métodos conocidos, elegido

según las características de las rocas de los hastíales y del propio mineral. Se

pueden dejar macizos para proteger las galerías y chimeneas, o para separar las

cámaras y huecos de las explotaciones. El macizo de la galería se deja

horizontalmente a lo largo de la misma y sobre ella, o alrededor de ella si la potencia

del criadero es mayor que la sección, para protegerla y dejar espacio donde montar

los cargaderos (sino se prescinde de ellos, en cuyo caso se suprime este macizo).

También para proteger la galería de cabeza y las explotaciones que están sobre

ella. Se deja un macizo de protección inferior horizontal por debajo y a lo largo de

la misma.

En muchos casos se recuperan estos macizos al abandonar la galería, lo que suele

hacerse por cualquiera de los métodos de "mallas cúbicas", o "rebanadas rellenas"

en caso de minerales resistentes; si el mineral es débil, se vuelan los macizos en

masa o se hunden sobre el hueco de la explotación inferior.

En los yacimientos estrechos en forma de filón sólo se necesita una galería en cada

planta, que se adapta al contorno del yacimiento, y los cargaderos se disponen en

línea a intervalos adecuados.

La preparación de cualquier tipo de yacimiento se planifica por adelantado y se

completa durante su avance, al arrancar el mineral.

En filones estrechos, las galerías de base se realzan unos metros y se preparan

por adelantado los cargaderos en este hueco. De este modo, la preparación de

cargaderos, guías y chimeneas puede avanzarse adelantándose en 1 1/2 a 2 años,

creando explotaciones de reserva que pueden ponerse en explotación en 4 ó 5

meses.

En las explotaciones que se llevan con relleno, los coladeros pueden dejarse dentro

de éste, colocando un revestimiento con mampostería, cuadros de entibación y

tablas, o bien con tubos de chapa prefabricados; en los dos últimos casos, estos

25



F revestimientos se apoyan sobre vigas empotradas, de madera o de hierro. El

diámetro interior suele ser suficiente para permitir fijar escalas. Los pocillos de

servicio pueden tener secciones de 2,5 x 2,5 m y estar dotados de instalaciones de

extracción. Si el método de explotación suprime los coladeros y se carga con palas

mecanizadas automotoras, se pueden preparar rampas en el muro del yacimiento.

En otros casos los coladeros se perforan dentro del mineral del macizo de la galería

de base.

Los Cargaderos son las labores y dispositivos que regulan la carga del mineral en

los elementos de transporte, y son intermedios entre el arranque y el transporte y la

extracción. Se preparan en el macizo inferior, en la base de las explotaciones o

cámaras, o bien comunicados con ellas a través de un sistema de coladeros y

rampas de paso de mineral. Cuando están directamente en la base de una cámara

tienen la forma de coladeros, embudos o tolvas. La forma se fija por el tipo de carga

del mineral.

Pueden disponerse cargaderos de gran capacidad para cargar el mineral a un

camión volquete, o instalar varios cargaderos pequeños a lo largo de la galería de

base para cargar en vagones de mina. La disposición puede ser simple o doble y

simétrica.

Figura N° 18: Cargadero sobre Galería

El mineral puede caer por gravedad a través de una tolva reguladora, o por un

coladero situado entre el relleno y montado sobre el piso de la cámara.

Las compuertas reguladoras causan interrupciones en la producción al atascarse

con los bloques grandes, por lo que deben evitarse estos colocando en el paso de

mineral una rejilla formada por barrotes de acero, separados de modo que no dejen

pasar los trozos grandes de roca o mineral, mientras los tamaños más pequeños

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F pasan con facilidad; la separación entre barras varía según los casos entre 0,3 m y

0,6 m.

Los bloques que no pasan se “taquean” o rompen con cargas (“tacos”) de

explosivos o con martillos quebrantadores de aire comprimido. Cuando el atasco se

produce en el interior de los pasos o coladeros, se “taquean” con cargas explosivas

que se fijan en el extremo de una pértiga para introducirlas y se disparan desde

fuera, en lugar seguro. En los coladeros entre relleno las rejillas se colocan en su

boca superior, en el piso de la explotación. Del mismo modo se protegen las

chimeneas de paso o ventilación.

Cuando se elimina el cargadero y el macizo inferior de la cámara, para cargar con

pala o sistema LHD. La parte baja de la corona permite un buen control de la salida

del mineral.

Figura N° 19: Carga directa sistema LHD

En caso de no eliminar los coladeros, el mineral arrancado por la voladura en la

explotación cae a través de ellos por gravedad a una galería de arrastre y taqueo.

En ella, la cuchara de una arrobadera o scráper puede arrastrarlo por el piso de la

galería hasta un coladero de carga por el que cae, a través de una rejilla, a los

vagones situados en la galería de base.

En muchos métodos de explotación, particularmente en los métodos ascendentes,

se suele bajar el mineral a través de rampas y coladeros hasta la planta general de

transporte situada en la cota más baja de la mina. En esta planta se instalan la

molienda y un sistema de transporte principal mecanizado, lo que resulta más

económico y productivo que montar pequeñas instalaciones en cada planta, de

modo que haya uno para cada tipo o ley de mineral y otro para los estériles. El

vaciado de estos almacenes o tolvas se hace automáticamente por dispositivos

mecánicos, y el mineral pasa previamente por un sistema de molienda primaria para

adecuar la granulometría a las condiciones de transporte. Un sistema intermedio

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F enlaza este almacén con el sistema general de transporte, bien por cintas o bien por

vagones.

La mayoría de los grandes cargaderos de mineral se perforan en la roca de los

hastíales, a lo largo del yacimiento.

Figura N° 20: Cargadero con sobrecarga de rastrero

Los coladeros entre el relleno, revestidos con tubos de chapa prefabricados, suelen

tener una vida equivalente a 100.000 – 150.000 t de mineral cargado; así, en caso

de explotaciones de 100 m de largo y 12 m de potencia, la altura útil del piso

quedaría limitada a 30 m aproximadamente. Pero por razones económicas la altura

de pisos debe ser lo mayor posible, por lo que habrá que preparar más de un

coladero con entubado de acero, lo que puede encarecerlo. La alternativa es

preparar los coladeros en el hastial de la roca.

Riesgos asociados a la explotación subterránea.

Hay varios aspectos que son coincidentes en la minería subterránea, especialmente

aquellos riesgos asociados a las siguientes variables:

Incendio

Caída de rocas

Tráfico de equipos rodantes

Manejo de explosivos

Desarrollo de piques y chimeneas

Aire comprimido

Agua

Otros

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F

CONCLUSIONES

Las aberturas construidas ya sea manual o mecánicamente hacia arriba con ángulo

bastante pronunciado se llama chimenea y las aberturas inclinadas con una

pendiente entre 14% a 10% se denominan rampas.

Ore pocket es denominado un recipiente para el almacenamiento temporal de

mineral en una mina cuyo tamaño dependerá de la manera como se realice el izaje

del mineral.

El término desarrollo es una combinación de una función que cumple la abertura en

la producción: chimeneas de servicios, ventilación, etc.

De acuerdo con el artículo N° 08 del Texto Único de la Ley General de Minería, el

desarrollo es la operación que se realiza para hacer posible la explotación del

mineral contenido en un yacimiento, es así que se realizan distintos programas

cómo, el programa de reservas explotables, de maquinaria y medios, de personal,

de infraestructura, de producción, de presupuestos y cronograma de actividades,

para cumplir cabalmente con el desarrollo.

Los sumideros son pozos de decantación de material que se encuentran junto

con las estaciones de bombeo, normalmente son de 2 a 3 sumideros por estación.

DISEÑO DE EXPLOTACIONES E INFRAESTRUCTURAS MINERAS

SUBTERRÁNEAS, Noviembre2007-Universidad Politécnica de Madrid Escuela

Técnica Superior de Ingenieros de Minas.

EL AGUA EN LA MINA, Editado en MTI Textos el 2 de noviembre de 2007- Antonio

Pizarro Losilla.

Manual de Bombas Flygt, 2002.

CURSO DE EVALUACIÓN Y PLANIFICACIÓN MINER, Universidad Politécnica de

Madrid – Escuela Técnica Superior de Ingenieros.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Chimeneas y Rampas Como Desarrollo de l

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