Proyecto de Planeamiento Minero 2013

8/12/2019 Proyecto de Planeamiento Minero 2013

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1. GENERALIDADES

1.1 LOCALIZACION Y VIAS DE ACCESO

La Mina la Esperanza se encuentra ubicada en la vereda de Morc a 1 Km

va alto Jimnez tanques del mode, sector los rincones, en el municipio de

Sogamoso; su ubicacin geogrfica en los planos se hizo con las

coordenadas tomadas con el GPS:

N E Z1123570 1131489 2896

El acceso a la mina La Esperanza se hace por un carreteable en buenas

condiciones pavimentada que conduce del municipio de Sogamoso a la

vereda de Morc aproximadamente 7 Km, hasta el sitio denominado Alto de

Jimnez, de ah parte un carreteable recebado hacia el sector El mode,

aproximadamente a 1 Km encontramos el proyecto minero denominado

como mina La Esperanza, (figura 1). Las vas se encuentran en buen

estado, aptas para el trnsito de vehculos pesados.

1.2 SITUACION JURIDICA

La mina se encuentra legalizada en el Instituto colombiano de geologa y

minera Ingeominas mediante le contrato de concesin minera No. CD3-143

en el ao de 2002. La duracin de este contrato es de treinta aos.

El titular de la licencia es Luis Alberto Orduz Beltrn.

La mina se encuentra dentro del rea de estudio y corresponde al polgono

con las siguientes coordenadas:

Tabla 1. Coordenadas del polgono del rea de estudio.

PUNTO COORDENADA X COORDENADA Y1 1123.590 1131.459

2 1123.558 1131.459

3 1123.533 1131.485

4 1123.574 1131.509


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Figura 1. Localizacin de la mina La Esperanza


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2. LABORES ACTUALES

2.1. INFRAESTRUCTURA EN SUPERFICIE.

La mina cuenta con una infraestructura en superficie (ver fig. 2), en la que se

encuentra:

- Oficinas

- Casilleros

- Cafetera

- Taller de mantenimiento

- Cuarto de Maquinas

- Tolva

- Bocamina

Figura 2. Infraestructura en superficie, mina la Esperanza.

2.2. INFRAESTRUCTURA BAJO TIERRA

La mina cuenta con unas labores actualmente bajo tierra (ver fig. 3), en

las que se encuentran:


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- Tnel nivel patio: El TNP tiene una longitud de 120 m, es sostenidocon arco tipo D.

- Cruzada: Tiene una longitud de 10 m, comunica el tnel nivel patio conel pozo tolva, y esta sostenida con arco tipo C.

- Pozo tolva: El pozo tolva, tiene una longitud de 60 m, con unainclinacin de 30, y tiene una tolva de almacenamiento con una

capacidad de 200 ton, que descarga sobre el tnel nivel patio, en el

tren de vagonetas, que se compone de cinco vagonetas en total.

Figura3. Infraestructura bajo tierra, Mina la Esperanza.

Escala 1: 1000


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3. LABORES PROYECTADAS

Las labores proyectadas inicialmente, son la sobregua, el inclinado de transporte, y eltambor de ventilacin, que se pueden observar a continuacin en la figura 4.

Figura4. Labores proyectadas, Mina la Esperanza.

Escala 1: 2800

Se ha establecido que por factibilidad el sistema de avance ser con perforacin y

voladura, asumiendo que la roca es bastante dura, y este sistema brinda un buen

rendimiento adems de la facilidad de su implementacin y la necesidad de un altoporcentaje de avance.

Las ventajas que este sistema presenta son:

- Buen avance diario

- Poca inversin inicial

- Aplica para trabajos especiales

- Aplica en cualquier condicin de inclinacin

- Suministro y servicios nacionales

- Fcil mantenimiento a la maquinaria

- Receso de operaciones sin ningn problema

- Disminucin y aumento de seccin segn requerimientos

Las desventajas presentadas:

- Requerimientos altos de seguridad


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- Dao al macizo rocoso

- Seccin no uniforme, necesario sostenimiento

- Personal calificado para el manejo de explosivos

3.1. SOBREGUIA

La sobregua proyectada, tiene una longitud de 800 m, ser sostenida conarco de acero tipo C, con un rea libre de 9.1 m2, sin embargo el rea total aexcavar es 9.9 m2.

3.1.1. Ciclo de Avance de la Sobregua.

Se trabajaran dos turnos de ocho horas por da, en el primer turno, se

llevar a cabo todo lo respectivo a Desabombe del frente, perforacin y

voladura, para lo cual se emplearn tres trabajadores, luego de esto se

har el cargue, descargue y transporte del material extrado mediante la

voladura, por dos trabajadores en el transcurso de las ltimas horas del

primer turno, y parte del segundo turno; y por ltimo se realizar el

sostenimiento del tramo avanzado de la sobregua, labor que se

encuentra a cargo de tres trabajadores.

El ciclo de avance de la Sobregua proyectada es el siguiente:

Cuadro 1. Ciclo de Avance de la Sobregua.

TurnoActividad

I II

Perforacin y voladura. 3

Cargue y Transporte. 2 2

Sostenimiento. 3

3.1.2. Perforacin y Voladura.

El esquema de perforacin para la voladura est determinado por varios

factores del mismo tnel como los son rea, avance, dureza de la roca

y otros.


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A. Clculo de taladros.

El clculo de taladros se hizo con la siguiente expresin

matemtica, que fue tomada del manual prctico de perforacin y

voladura de la Exsa.

Dnde: A: ancho del tnel

B: altura del tnel

Y por lo tanto:

B. Cua.

Para el clculo de la cua es necesario el clculo del hueco de

alivio, el cual se establece con una relacin de un dimetro

supuesto que para este caso se tom el 50% ms que el dimetro

de los taladros de carga.

Para el clculo se tiene que dimetro del taladro de alivio se obtiene

mediante la siguiente ecuacin:

Dnde:

1: dimetro grande supuesto.

2: dimetro grande empleado.

n: nmero de taladros grandes.

De lo cual se puede concluir que el dimetro del taladro de alivio es

de 60 mm.

El clculo de la longitud de los taladros de la cua se realiz con la

expresin siguiente:

Dnde:

S: el rea de seccin del tnel


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Para el clculo del burden de la cua en V determinado de la

siguiente manera Burd en (B) no m ayor de (L0,40)/2. Lo que

indica que si remplazamos quedara as:

El espaciamiento se relaciona con el burden de la siguiente manera:

Espaciam iento (E) = 1,1 x B hasta 1,2 x B

De los cual obtenemos un espaciamiento de 0.65 - 0.70 m.

C. Cantidad de Carga.

Depende de la tenacidad de la roca y de la dimensin del frente de

voladura. Influyen: el nmero, dimetro y profundidad de los

taladros y el tipo de explosivo e iniciadores a emplear.

Se debe tener en cuenta que la cantidad de explosivo por metro

cuadrado a volar disminuye cuanto ms grande sea la seccin del

tnel, y tambin que aumenta cuanto ms dura sea la roca.

Tabla 2. Factores de carga

Tipo de roca Factor (kg/m3)

Muy difciles 1,5 a 1,8

Difciles 1,3 a 1,5Fciles 1,1 a 1,3

Muy fciles 1,0 a 1,2Fuente: manual de la Exsa. Pg. 180

En donde podemos considerar:- Rocas muy difciles: granito, conglomerado, arenisca.

- Rocas difciles: arenisca sacaroide, arena esquistosa.

- Rocas fciles: esquisto, arcilla, esquistos arcillosos, lutita.

- Rocas muy fciles: arcilla esquistosa o rocas muy suaves.

Para este caso especfico se utiliza el valor correspondiente a tipode roca fcil.

D. Distribucin de la carga.

El volumen de la roca se calcula de la siguiente manera y depende

de la seccin excavada del tnel y de la longitud efectiva de avance


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que en este caso es de 1.9 m, la ecuacin se expresa de la siguiente

manera.

Dnde:

S: seccin del tnel

L: avance efectivo

Remplazando tenemos que el volumen es:

La cantidad de carga est en funcin del volumen y se puede

calcular con la siguiente expresin:

Dnde:

V: Volumen estimado, en m3.

: Carga por (cuadro posterior)

Para nuestro caso se tom en el cuadro anterior un factor de 1.3

de lo cual obtenemos

Carga por taladro

Dnde:

Qt: carga total de explosivo, en kg.

Ntal: Nmero de taladros.

Cantidad de cartuchos por cada disparo


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Tabla 3. Parmetros calculados para el avance de la sobregua.

SOBREGUIA

N Taladros 34

Longitud cua (m) 1,57

Burden (m) 0,59

Espaciamiento (m) 0,65

Volumen (m3) 18,81

Cantidad carga (kg/m3) 24,453

Carga por taladro (Kg/tal) 0,73

Cartuchos por taladro 3,03

Cartuchos por disparo 102

Cajas por disparo 0,98

Total de cajas consumidas 412,5

E. Distribucin de los barrenos.

La distribucin de los barrenos se hizo por medio de formas

cuadradas y rombos que se entre cruzan dando la ubicacin y

tiempo nominal de detonacin, estos quedaron distribuidos de la

siguiente manera:

Tabla 4. Distribucin de barrenos en el avance de la Sobregua.

Explosivo Tipo: INDUGEL PLUS PM

N Barreno CantidadL

Barreno(m)

L total(m)

NTaco/B

N totalTaco/B

t

1 Cuas 4 1,5 6 6 18 1

2 Ayudantes 10 2 20 8 80 2

3 Talabordones 8 2 16 8 64 3

4 Pateros 6 2 12 8 48 4

5 Techeros 6 2 12 8 48 5

Total 34 66 38 258


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Figura5. Esquema de perforacin y voladura de la Sobregua.

Escala 1:50

3.1.3. Cargue y Transporte en la Sobregua.

El cargue y Transporte en la sobregua, se lleva a cabo mediante un

sistema de Rastrillo Estacada Vagoneta, la capacidad de cada

vagoneta es de una tonelada. Este sistema se muestra en la siguiente

figura:


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Figura 6. Sistema de cargue y Transporte Rastrillo Estacada Vagoneta

Escala 1: 50


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3.1.4. Sostenimiento de la Sobregua.

El sostenimiento en la sobregua, se lleva a cabo por medio de arco de aceroTipo C, de tres segmentos, con 3.7 m de base, y 2.8 de altura, libres, comose puede observar en la siguiente figura:

Figura 7. Sostenimiento utilizado en la Sobregua.

Escala 1: 50.

3.2. INCLINADO DE TRANSPORTE.

El inclinado proyectado tiene una longitud de 120 m, con una inclinacin de

30, sostenido con arco tipo D, con un rea libre de 10.7 m 2, sin embargo el

rea total a excavar es 11.6 m2.

3.2.1. Ciclo de Avance del Inclinado.

Se trabajaran dos turnos de ocho horas por da, en el primer turno, se


voladura, para lo cual se emplearn cuatro trabajadores, debido a que


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es una labor inclinada, luego de esto se har el cargue, descargue y

transporte del material extrado mediante la voladura, por dos

trabajadores en el transcurso de las ltimas horas del primer turno, yparte del segundo turno; y por ltimo se realizar el sostenimiento del

tramo avanzado del inclinado de transporte, labor que se encuentra a

cargo de tres trabajadores.

El ciclo de avance del inclinado proyectado es el siguiente:

Cuadro 2. Ciclo de Avance del inclinado.

TurnoActividad

I II



Sostenimiento. 3

3.2.2. Perforacin y voladura en el avance del inclinado.

Para el diseo de perforacin y voladura en el inclinado, se sigue el

mismo procedimiento de clculo utilizado en la Sobregua, losresultados se muestran en la siguiente tabla:

Tabla 5. Parmetros calculados para el avance del inclinado.

INCLINADO

N Taladros 36


Burden (m) 0,65


Volumen (m^3) 20,88

Cantidad carga (kgm^3 ) 27,144


cartuchos por taladro 3

cartuchos por disparo 113

cajas por disparo 1,09



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La distribucin de los barrenos se hizo por medio de formas

cuadradas y rombos que se entre cruzan dando la ubicacin y

tiempo nominal de detonacin, estos quedaron distribuidos de lasiguiente manera:

Tabla 6. Distribucin de barrenos en el avance del Inclinado.

Explosivo Tipo: INDUGEL PLUS AP

N Barreno Cantidad

L

Barreno

(m)

L total (m)

N

total

Taco/B

tN Taco/B

1 Cuas 4 1,7 6,8 3,4 13,6 1

2 Ayudantes 9 2 18 4 36 2


4 Pateros 7 2 14 4 28 4

5 Techeros 8 2 16 4 32 5

Total 36 70,8 19,4 141,6

Figura8. Esquema de perforacin y voladura del inclinado.

Escala 1:60


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3.2.3. Cargue en el inclinado.

El cargue, inicialmente se har de forma manual, sin embargo se buscaimplementar un cucharn de funcionamiento hidrulico que realice el

cargue al skip, para la evacuacin del mineral hasta el pozo de

almacenamiento.

3.2.4. Transporte en el inclinado.

El Transporte en el inclinado, se llevar a cabo mediante un sistema de

Skip, que tiene 1 m de altura, 1.5 m de largo, y 0.9 m de ancho, cuya

capacidad es de 1.35 ton aproximadamente, y est ubicado en un pozo

de 30 de inclinacin.

El skip es accionado por un cabrestante de motor elctrico de tambor

cilndrico y su respectiva caja de reduccin. Al final del pozo, en donde

descarga el skip, se encuentra una tolva de almacenamiento de 200 ton,

que desemboca sobre el tnel nivel patio, en donde se evacua el

mineral por medio de un tren de vagonetas.

Las instalaciones de extraccin por skip constan de una mquina de

extraccin, el skip, cables de extraccin y la estacin en donde estarinstalada la mquina de traccin o cabrestante. La va del skip es sobre

rieles, con una inclinacin de 30.

Los cabrestantes son aparatos flexibles y de relativa facilidad de

instalacin, de empleo muy frecuente. El cabrestante esta siempre

constituido por un tambor de fundicin o acero moldeado sobre el cual

se enrolla el cable de traccin.

Existen dos tipos de skip en la industria minera, que son el skip volcador

y el skip de descarga inferior.En este caso se utilizar el skip volcador que descarga su contenido por

vuelco sobre la tolva de almacenamiento. El skip volcador est formado

por:

- Skip, vagoneta o cuba de forma prismtica.


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- 4 ruedas sobre ejes fijos a la vagoneta.

- Marco giratorio sobre ejes fijos en los costados del skip.

Figura 9. Sistema de Transporte - Skip.

Escala 1: 60

3.2.5. Sostenimiento del inclinado.

El sostenimiento en el inclinado, se lleva a cabo por medio de arcos de

acero de tres segmentos, Tipo D, con 4.20 m de base, y 2.9 m de altura,

tiene un rea libre de 10.7 m2 como se puede observar en la siguiente

figura.


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Figura 10. Sostenimiento con Arco Tipo D para el inclinado.

Escala 1:50

3.3. TAMBOR DE VENTILACIN.

El tambor de ventilacin proyectado tiene una longitud de 80 m, con unainclinacin de 30 siguiendo el buzamiento del manto de carbn.

3.3.1. Ciclo de avance del Tambor de ventilacin.

El avance del tambor de ventilacin se hace con un movimiento de roca

relativamente pequeo, ya que es una labor de inclinacin ascendente y

el material cae por gravedad, y esto podra ocasionar algunos

inconvenientes. Igualmente se trabajaran dos turnos de ocho horas por

da, en el primer turno, se llevar a cabo todo lo respectivo a

Desabombe del frente, perforacin y voladura, para lo cual seemplearn tres trabajadores, debido a que es una labor inclinada, pero

de menor seccin que todas las anteriores, luego de esto se har el

cargue, descargue y transporte del material extrado mediante la

voladura, por dos trabajadores en el transcurso de las ltimas horas del

primer turno, y parte del segundo turno; y por ltimo se realizar el


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sostenimiento del tramo avanzado del inclinado de transporte, labor que

se encuentra a cargo de dos trabajadores.

El ciclo de avance del inclinado proyectado es el siguiente:

Cuadro 3. Ciclo de Avance del Tambor de ventilacin.

TurnoActividad

I II



Sostenimiento. 2

3.3.2. Perforacin y voladura en el Tambor.

Para el diseo de perforacin y voladura en el tambor, se sigue el

mismo procedimiento de clculo utilizado en las labores anteriores, los

resultados se muestran en la siguiente tabla:

Tabla 7. Parmetros calculados para el avance del tambor.

TAMBOR

N Taladros 22


Burden (m) 0,35


Volumen (m^3) 4,35

Cantidad carga (kgm^3 ) 5,6511


cartuchos por taladro 1

cartuchos por disparo 24cajas por disparo 0,23


La distribucin de los barrenos se hizo de la siguiente manera:


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Tabla 8. Distribucin de barrenos en el avance del Tambor.

Explosivo Tipo: INDUGEL PLUS AP

N Barreno CantidadL Barreno

(m)L total (m)

N Taco/B N totalTaco/B

t

1 Cuas 4 1,1 4,4 2,2 8,8 1

2 Ayudantes 4 2 8 4 16 2


4 Pateros 4 2 8 4 16 4

5 Techeros 4 2 8 4 16 5

Total 22 40,4 18,2 80,8

Figura8. Esquema de perforacin y voladura del Tambor de ventilacin.

Escala 1: 50

3.3.3. Descargue y Transporte en el Tambor de ventilacin.El Descargue del material extrado del tambor ser por gravedad, en el

tren de vagonetas (5 vagonetas) que se desplaza por la sobregua hasta

bocamina de aproximadamente 1 ton de capacidad por vagoneta.


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Figura 9. Descargue en el Tambor de ventilacin.

Escala 1: 50

3.3.4. Sostenimiento del tambor de ventilacin.

El sostenimiento en el tambor de ventilacin se lleva a cabo mediantecuadros de madera de 15 cm de dimetro, con una separacin de 0.80 m.

Figura10.Sostenimiento con madera del Tambor de ventilacin.

Escala 1:40


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3.4. GALERIA

3.4.1. Ciclo de avance de la Galera.

Se trabajaran tres turnos de ocho horas por da, en el primer turno, se


voladura, y parte del descargue del material volado, para lo cual se

emplearn tres trabajadores, luego de esto se continuara con el

descargue y transporte del material extrado, en el segundo turno; y por

ltimo se realizar el sostenimiento del tramo avanzado de la sobregua,

labor que se encuentra a cargo de 2 trabajadores.

El ciclo de avance de la Sobregua proyectada es el siguiente:

Cuadro 4. Ciclo de Avance de la Galera.

TurnoActividad

I(6 am - 2 pm)

II(2 pm10 pm)

III(10 pm6 am)

Perforacin y voladura.3

Descargue y Transporte. 2

Sostenimiento. 2

3.4.2. Perforacin y voladura

Para el diseo de perforacin y voladura de la galera, se sigue elmismo procedimiento de clculo utilizado en las labores anteriores, los

resultados se muestran en la siguiente tabla:


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3.4.3. Cargue en la Galera.

El cargue en la Galera se realizar inicialmente, con la implementacinde un monorriel que transporta una canastilla que tiene una capacidad

de media tonelada (Ver figura 6).

Escala 1:10

3.4.4. Descargue en la Galera.

Para llevar a cabo el descargue del material extrado mediante la

voladura en la Galera, se planea la construccin de una labor especial,

que nos permita desplazar un tren de vagonetas, y descargarlo en un

pozo de almacenamiento, que posteriormente descargar el material


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sobre el skip. El perfil de la cruzada y el pozo, se pueden observar en la

siguiente figura.

Figura 14. Perfil Cruzada-Pozo.

Escala 1:25

3.4.4.1. Cruzada.

3.4.5. Sostenimiento en la galera.

El sostenimiento en la galera, se lleva a cabo con arcos de acero TipoC, de tres segmentos, con 3.7 m de base, y 2.8 de altura, libres, comose puede observar en la siguiente figura 7 (pg. 22).

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