Subido por Julian Apaza

CICLO DE MINADO

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CICLO DE MINADO
1. LA PERFORACION
1.1.LA PERFORACIÓN: PRINCIPIO Y COMO SE REALIZA
La perforación, sea cualquiera el método con que se lleve a cabo , se basa en el
mismo principio, o sea en la percusión y el giro continuo de un barreno, de tal
manera que cada giro produce un corte en la roca en diferente posición.
El resultado final será la perforación de un taladro , cuyo diámetro será igual al
diámetro máximo del filo cortante.
Su propósito es abrir en la roca o mineral huecos cilíndricos llamados taladros, que
están destinados a alojar o colocar explosivo y sus accesorios en su interior.
1.2.OBJETIVO DE LA PERFORACIÓN.
¿PARA QUE SE PERFORA?
La perforación se hace con el objetivo de arrancar o volar la máxima cantidad de
roca o mineral situando el explosivo en el lugar apropiado (en este caso el taladro),
a fin de lograr el objetivo con el mínimo de explosivos que se pueda.
En otras palabras, la perforación se hace con el objeto de volar cierta porción de
roca o mineral, ya sea en un frente o en un stope o tajeo, para lo cual analizamos
primero la roca y luego perforamos una serie de taladros, de modo que nos permita
usar relativamente poco explosivo para poder volar un gran volumen.
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1.3.OPERACIONES
ANTES
DE
PROSEGUIR
TRABAJOS
DE
PERFORACION
 Como el frente debe estar disparado hay que Ventilar la labor, para eliminar
los gases de la voladura;
 Desatar las rocas sueltas para evitar accidentes;
 Realizar trabajos de sostenimiento si es necesario;
 Revisión del frente, para ver si hay tiros fallados, cortados o han quemado
completamente;
 De haber tiros fallados o cortados, recargar el taladro y disparar, nunca
perforar al lado del taladro o en el mismo taladro;
 De estar impedido hacer disparos secundarios, proceder a descargar a
presión de agua el taladro con tiro cortado;
 Limpieza del material disparado.
1.4.TIPOS DE PERFORACION
 Perforación Manual
 Perforación neumática
 Perforación eléctrica
 Perforación hidráulica
1.4.1. PERFORACION MANUAL:
Se realiza mediante el empleo de un barreno usado con la finalidad de
facilitar su extracción y rotación.
El barreno es sostenido por el ayudante, mientras que el otro golpea con una
comba, luego se hace girar un cierto ángulo para proseguir con el proceso de
perforación.
Este proceso también lo realiza una sola persona, dentro de la minería
artesanal.
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1.4.2. PERFORACION NEUMATICA
Se realiza mediante el empleo de una perforadora convencional; usando
como energía el aire comprimido, para realizar huecos de diámetro pequeño
con los barrenos integrales que poseen una punta de bisel (cincel); que se
encarga de triturar la roca al interior del taladro.
En cada golpe que la perforadora da al barreno y mediante el giro automático
hace que la roca sea rota en un circulo que corresponde a su diámetro;
produciéndose así un taladro
1.4.3. PERFORACIÓN ELÉCTRICA
Se realiza empleando energía eléctrica, que un generador lo provee y para
ello se emplea una perforadora con un barreno helicoidal, que puede realizar
taladros de hasta 90 cm de longitud, siendo el problema principal el
sostenimiento de la perforadora para mantenerla fija en la posición de la
perforación.
1.4.4. PERFORACIÓN HIDRÁULICA
Se realiza mediante el empleo de equipos altamente sofisticados,
robotizados, de gran capacidad de avance y performance. Utiliza la energía
hidráulica para la trasmisión,
perforación.
control de fuerzas y movimientos en la
Además, cuenta con un tablero de control computarizado,
equipado con un software de perforación donde se grafica el trazo de
perforación requerido. La gran ventaja de estos equipos es su gran precisión
y paralelismo en la perforación. Por su gran rendimiento, es requerido por la
gran minería.
1.5.TIPOS DE PERFORADORAS CONVENCIONALES NEUMATICAS
a. Jack Leg.- Perforadora con barra de avance que puede ser usada para realizar
taladros horizontales e inclinados, se usa mayormente para la construcción
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de galerías, subniveles, Rampas; utiliza una barra de avance para sostener la
perforadora y proporcionar comodidad de manipulación al perforista.
b. Jack
Hammer.- Perforadoras usadas para la construcción de piques,
realizando la perforación vertical o inclinada hacia abajo;
el avance se da
mediante el peso propio de la perforadora.
c. Stoper.- Perforadora que se emplea para la
tajeado en labores
construcción de chimeneas y
de explotación (perforación vertical hacia arriba).
Está constituido por un equipo perforador adosado a la barra de avance que
hace una unidad sólida y compacta.
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1.6.FACTORES DELOS QUE DEPENDEN LA UBICACIÓN E INCLINACION
DE LOS TALADROS
Clase de terreno donde se va a perforar
Los materiales que constituyen los macizos rocosos poseen ciertas características
físicas que son función de su origen y de los procesos geológicos posteriores que
sobre ellos han actuado. El conjunto de estos fenómenos conduce a un
determinado entorno, a una litología particular con unas heterogeneidades debidas
a los agregados minerales. y a una estructura geológica en un estado tensional
característico, con un gran número de discontinuidades estructurales (planos de
estratificación, fracturas, diaclasas, juntas, etc)
Número de caras libres de la labor
En una labor cualquiera se llama cara libre de la zona que se desea volar, a cada
uno de los lados que se desea volar, a cada uno de los lado que están libres, ósea
en contacto con el aire. Así por ejemplo el frente de una galería, chimenea o pique
tendrá una cara libre;
Grado de fragmentación
Se refiere al tamaño que debe tener el material ya volado. En general cuando más
cerca se sitúan los taladros unos de otros, habrá mayor fragmentación; en un tajeo,
los taladros verticales producen mayor fragmentación que los horizontales.
El equipo de perforación
Aquí también hay que tener en cuenta la habilidad y destreza del perforista, pues
hay ciertos tipos de trazos inclinados que resultan difíciles de perforar y a veces el
uso de determinados equipos de perforación, sobre todo en la perforación de
arranques y cueles donde tiene que dárseles la inclinación correcta.
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1.7.EL TRAZO DE LA MALLA DE PERFORACIÓN
1.7.1. DISPARO SIMULTANEO Y ROTATIVO
Cuando se disparan los taladros juntos, se dice que el disparo es simultáneo
pero si se disparan sucesivamente, de acuerdo a un orden de encendido
previamente establecido el disparo será rotativo.
El objeto del disparo rotativo es la formación y ampliación de las caras
libres, razón por la ual se usa este sistema en los trabajos de la mina, ya que
los frentes sólo presentan uno o dos caras libres.
CARA LIBRE, Es el lugar hacia el cual se desplaza el material cuando es
disparado, por acción del explosivo. La cara libre en un frente es una sola
por ello la función del corte o cuele es abrir otra cara libre, o sea el hueco
que forma el corte luego del disparo es otra cara libre.
CONCEPTO DE TRAZO
Por trazo se entiende a un conjunto de taladros que se perforan en un frente y
que tienen una ubicación, dirección, inclinación y profundidad determinados.
El trazo se hace con el objeto de:
1. reducir los gastos de perforación y cantidad de explosivos
2. obtener un buen avance
3. mantener el tamaño o sección de la labor uniforme.
4. Determinar el orden y salida de los taladros
1.7.2. PARTES DE UNA MALLA DE PERFORACION
 CORTE O CUELE
 AYUDAS
 CUADRADORES
 ALZAS
 ARRASTRES
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1.7.3. CORTE O CUELE
Es la abertura que se forma primero en un frente, mediante algunos taladros
que ocupan generalmente la parte central del trazo, que tienen una
disposición especial y son los que hacen explosión primero, el objeto de
hacerse en primer lugar el corte, es formar una cara libre, a fin de que la
acción del resto de los taladros del trazo sea sobre más de una cara libre, con
lo que se conseguirá una gran economía en el numero de taladros perforados
y en la cantidad de explosivos.
1.7.3.1.TIPOS DE CORTE O CUELE
Hay varios tipos de corte, que reciben diferentes nombres, según su
forma, pero todos los tipos de corte podemos agruparlos en tres:
a. CORTES ANGULARES
b. CORTES PARALELOS
c. CORTES COMBINADOS
a.
CORTES ANGULARES, se llama así a los taladros que hacen un
ángulo con el frente donde se perfora, con el objeto de que al momento
de la explosión
formen un cono de base (cara libre) amplia
y de
profundidad moderada que depende del tipo de terreno; entre los cortes
angulares tenemos:
a.1.
Corte en cuña o corte en V
b.2.
Corte pirámide
a.1. Corte en Cuña o Corte en V
Está formado por 2 ó más taladros que forman una “V”, debe ser
perforada en forma simétrica a ambos lados del eje del túnel, separados
por una distancia considerable, tendiendo a encontrarse en la parte
central.
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El ángulo que forman los taladros con el frente varía de 60 a 70°.
Es preciso que la profundidad del cuele sea por lo menos 1/12 mas largo
que la perforación del resto de taladros.
Ventajas:
 Menor consumo de explosivos.
 Perforación relativamente fácil.
 Trabaja bien en terrenos suaves y semiduros.
 Aplicable a secciones de hasta 6’x7’ .
Desventajas:
 El avance máximo que se puede alcanzar es el ancho de la galería.
 Cuanto más largo sea el avance se cae en
desviaciones en la
perforación.
 En terrenos duros se requiere mas perforaciones en “V”60-70°
b.2.CORTE EN PIRAMIDE
Esta formado por 3 ó 4 taladros que se perforan y tienden a encontrarse
en el fondo. La voladura formará una abertura parecida a un cono o
pirámide
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DESVETAJA:
Dificultad en la perforación pues es difícil encontrar el ángulo
agudo al
fondo de la perforación.
b. CORTES PARALELOS
Este corte consiste en perforar tres o más taladros horizontales, que son
paralelos entre si y paralelos al eje de la galería; cuanto más duro es el
terreno, estos taladros deberán estar más cerca uno del otro. De los
taladros que forman el corte o cuele, uno o más se dejan sin cargar con el
objeto de que dejen un espacio libre (cara libre)que facilite la salida de los
otros taladros que están cargados. El cuele de este tipo más usado es el
corte quemado.
b.1. CORTE QUEMADO
En estos cueles todos los barrenos se perforan paralelos y con el mismo
diámetro. Algunos se cargan con gran cantidad de explosivo mientras que
otros se dejan vacíos. Se requiere dejar suficientes taladros sin cargar con
el fin de asegurar la expansión de la roca. Todos los taladros del cuele
deberán ser 6 pulg. más profundas que el resto de los taladros del trazo.
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Ventajas :
 Es ideal para terrenos muy duros.
 Permite un buen avance.
Desventajas:
 Tiene el inconveniente de que es difícil perforar los taladros tan
cerca uno de otros y paralelos.
 Requiere más explosivos que un cuele en “V” .
c. OTROS CORTES DE PERFORACIÓN
1.7.4. EL NUMERO DE TALADROS
Para Terreno suave, se puede usar 3 cortes en “V” horizontales, 3 alzas, 4
cuadradores y tres arrastres, con un total de 16 taladros, para una galería de
8’x7’, si la galería es de 7’x6’ se podrá usar sólo dos cortes en “V” con lo
que tendríamos 14 taladros.
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Para terreno duro, en una labor de 8’x7’ se puede hacer 3 cortes en “V” con
5 ayudas, que con los otros taladros puede hacer un total de 21 a 23 taladros,
para un frente menor de 7’x6’ se pueden emplear 20 taladros, suprimiendo la
ayuda anterior.
Para terreno muy duro, se usará el corte quemado, formado por taladros
paralelos. Para una galería de 8’x7’ tendríamos: un corte quemado de 6
taladros en 2 filas, de los cuales 3 se cargan y 3 no se cargan , o, si es
demasiado duro 4 se cargan y 2 no se cargan; luego 4 primeras ayudas y
después otras 6 ayudas, que con los demás taladros harán un total de 26.
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2. GESTION Y MANEJO DE EXPLOSIVOS: LA VOLADURA
EXPLOSIVOS:
Son compuestos que al detonar, generan un gran volumen de gases que llegan a
alcanzar altas temperaturas y muy altas presiones, que al expandirse provocan el
rompimiento de materiales pétreos/ macizo rocoso, lo que constituye la técnica de
voladura de rocas.
Existen varios tipos de explosivos que son utilizados en canteras, en minería
superficial y subterránea entre ellos están:
Dinamitas, En esta catalogación entran todas las mezclas de nitroglicerina,
diatomita y otros componentes; existen varios tipos como: nitroglicerina dinamita,
Dinamita amoniacal de alta densidad (dinamita extra), dinamita amoniacal de baja
densidad.
Geles, Entre estos se encuentran los geles explosivos, que son fabricados a partir de
nitrocelulosa y nitroglicerina; el straight gel, fabricado a partir de los geles
explosivos y combustibles gelatinizados. Este explosivo generalmente tiene una
consistencia plástica y es de alta densidad; otro es el gel amoniacal (gel extra) y los
semi-geles.
Agentes explosivos, Son mezclas de combustibles y oxidantes, entre ellos tenemos
los agentes explosivos secos como el ANFO.
De la gran cantidad de explosivos, muchos de los cuales no se incluyen en la
catalogación anterior, los mas usados en canteras y minería son: los geles y los
agentes explosivos.
2.1.PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOS
 Velocidad de detonación, es la velocidad con la cual la onda de detonación
viaja por el explosivo.
 Densidad, se refiere a la consistencia del explosivo.
 Presión de detonación, depende de la velocidad de detonación y de la
densidad del explosivo, y es la sobrepresión del explosivo al paso de las
ondas de detonación.
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 Sensibilidad, es la medida de la facilidad de iniciación de los explosivos
 Resistencia al agua, nos indica la resistencia del explosivo frente al agua.
2.2.ELEMENTOS DE VOLADURA
Para la voladura se requiere los siguientes materiales y accesorios:
 Explosivos
 Fulminantes
 Conectores
 Guía de seguridad
 Fósforos ó Chispa.
 Cuchilla
 Punzón para preparar el cebo
 Atacador
 Mecha rápida
a. MECHA O GUIA DE SEGURIDAD
Tiene por objeto transmitir el fuego que le hemos aplicado con el encendedor o
fósforo, hasta el fulminante, a fin de producir la explosión de este.
La guía consiste en un cordón continuo en cuyo centro se ubica la pólvora,
protegido
por
varias
capas
de
diferentes
materiales,
como
papel
impermeabilizante, hilo de algodón, brea, material plástico.
El objeto de varias capas de protección de la guía es:
 Asegurar la continuidad de la marcha del fuego, sin que se produzca cortes
o demoras.
 Evitar que el fuego se comunique a otra guía cuando están pegadas.
 Evitar que escapen chispas por los costados de la mecha.
b. FULMINANTE
Es una cápsula cilíndrica de aluminio cerrada en un extremo, en cuyo interior lleva
una cantidad de explosivo muy sensible a la chispa de la guía y otro de alto poder
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que puede iniciar a la dinamita. Se utiliza junto con la mecha, para poder iniciar la
voladura, al explosionar el fulminante el golpe de la explosión hace que la
dinamita con que se cargó el taladro explosione.
c. MECHA RAPIDA
Es un accesorio de voladura denominado también mecha rápida, que está formado
por una masa pirotécnica y dos alambres centrales, una de cobre y otro de fierro;
este conjunto se encuentra cubierto por material plástico, con la finalidad de
impermeabilizarlo.
Este accesorio se usa junto con los conectores y tiene por objeto eliminar el
chispeo individual del frente y evitar la exposición del operador a los humos,
evitando también la posibilidad de iniciación prematura, permitiendo al operador
poseer el tiempo necesario para retirarse a un lugar seguro.
d. CONECTORES
Llamados cápsulas encendedoras, es un complemento del cordón de ignición
(mecha rápida), de la cual recibe el calor necesario para encenderse y activar la
mecha de seguridad. Es una cápsula de aluminio parecida al fulminante en cuya
parte inferior tiene un corte de 2.38 mm de ancho y es paralelo a la base, el cordón
de ignición se coloca en esta ranura y se presiona la base para asegurar un contacto
positivo. Su longitud es de 35 mm y su diámetro 6.2 mm.
2.3.PREPARACION DE LOS EXPLOSIVOS PARA SU USO
Encapsulado de las mechas:
 Cortar a escuadra el extremo de la mecha que se va a insertar en el
fulminante.
 Si la mecha ha estado expuesto a la humedad eliminar la parte húmeda.
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 Al insertar la mecha dentro del fulminante , hacerlo con cuidado,
suavemente, asegurándose que el extremo de la mecha llegue hasta el
fondo del fulminante.
 Cuando se va a usar la guía para disparos en la humedad, hacer la unión del
fulminante a la guía herméticamente, con la máquina cápsuladora de
mechas.
2.4.PREPARACION DE LOS EXPLOSIVOS PARA SU USO
PREPARACION DEL CARTUCHO CEBO
 Con las palmas de ambas manos frotar vigorosamente el cartucho de
dinamita.
 Desarrugar el papel de un extremo del cartucho.
 Hacer un hueco con el punzón de madera por el centro y a lo largo del
cartucho.
 Insertar en este hueco la guía cebada.
 Rodear la guía con el papel del cartucho apretando con los dedos.
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2.5.CARGADO DE LOS TALADROS
Colocar primero un cartucho en el fondo del taladro antes de colocar el cartucho
de cebo, para evitar que el fulminante pueda detonar durante el atacado o que la
guía se malogre al raspar contra el fondo del taladro, atacar bien.
Colocar luego el cartucho “cebo” doblando suavemente la guía de modo que el
extremo libre del fulminante apunte hacia fuera; o sea, hacia la mayor
concentración de carga de explosivos. Si hubiera demasiada humedad, no se
doblará la guía y el fulminante apuntará hacia dentro del taladro. No se atacará el
cebo por ningún motivo.
2.6.ENCENDIDO DE LAS GUIAS
 Hacer un corte cerca del extremo de la guía, de modo que quede al
descubierto la pólvora. Si la guía es demasiado larga, enrollar el extremo
antes de hacer el corte.
 Prender el encendedor de seguridad.
 prender las guía de seguridad de 3 pies de longitud.
 Iniciar el encendido de las guías, si son dos personas las que hacen esta
operación, deben empezar al mismo tiempo.
Durante el encendido controlar constantemente la guía de seguridad; Si esta se
termina de quemar, salir inmediatamente, aunque todavía no se hayan terminado de
encender todas las guías.
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2.7.FALLAS EN LA EXPLOSION
TIROS SOPLADOS
Son aquellos que aún cuando han explosionado, no han producido los efectos de
la voladura deseados. Produciéndose en el mejor de los casos un “bombeo” del
taladro.
Causas:
•
Algún taladro que debió explosionar antes, no lo hizo.
•
Trazo inapropiado; mucha distancia entre taladros.
•
Carga explosiva del taladro inapropiada.
•
Uso inapropiado de los separadores
•
Comunicación de dos taladros por la explosión de uno de ellos.
•
Presencia de fracturas.
2.7.1. TIROS CORTADOS
Son aquellos en los que la carga explosiva del taladro no ha llegado a
explosionar, no obstante que la guía ha llegado a consumirse e inclusive que
haya explotado el fulminante. Las causas son las siguientes:
 Mal cargado del taladro, colocándose el cebo muy cerca de la boca
del hueco, de modo que es expulsado con la explosión de los taladros
vecinos.
 Uso de dinamita no resistente al agua, donde hay mucha humedad;
 Uso de explosivos en mal estado, como la dinamita descompuesta, o
en general explosivos guardados durante mucho tiempo.
 Cartucho Cebo mal preparado
 Al cortarse la guía por doblarla excesivamente, o rasparse al
introducir el cebo, o doblar entre dos tacos por atacar demasiado.
 Cebo mal preparado, por no introducir bien en el cartucho,
impermeabilizar con grasa la unión del fulminante a la guía, por usar
cartucho de dinamita húmedo.
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 Guía mal cebada, por no cortarse en escuadra, por no introducir hasta
el fondo del fulminante, fulminante con aserrín dentro, fulminante
mal apretado a la guía, de modo que esta se salga.
2.7.2. TIROS PREMATUROS, RETARDADOS
Se llama tiros prematuros a aquellos taladros donde la explosión ocurre
mucho antes del indicado por la longitud de la guía. Se pueden producir al
arder la dinamita por las chispas que salen de una guía deteriorada o por la
explosión del cebo al rozar el fulminante mal colocado contra las paredes el
taladro; en este caso el tiro prematuro dará lugar a un accidente fatal.
Tiros retardados, son aquellos en que la explosión ocurre mucho después de
lo indicado por la longitud de la guía. Se producen por quemarse la dinamita
y los gases de la combustión que se acumulan dentro del taladro, por el taco
de arcilla que no los deja escapar. También puede ser que el fulminante
llegue a estallar al último, cuando el calor de la combustión de la dinamita lo
alcanza.
2.7.3. TIROS QUEMADOS
Tiros Quemados, son aquellos en que la dinamita ha ardido pudiendo
explosionar los restos o la parte que no ha ardido. La causa del incendio de
la dinamita puede ser por el chisporreteo de la guía que se ha doblado, o
también, por haberse salido la guía cebada del cartucho cebo y hacer
explosión sin producir la detonación del resto de la dinamita, pero sí el
incendio.
3. TRANSPORTE Y ACARREO
3.1.TRANSPORTE
El transporte consiste en el accionamiento, las instalaciones, mecanismos y
disposiciones necesarias para desplazar los materiales mineros desde el punto de
carga hasta su lugar de descarga o su destino final. Las funciones que debe
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realizar el transporte son las siguientes: - Mover el mineral arrancado, materia
prima que es el fundamento de la mina que se explota. - Mover el estéril que se
produce como consecuencia de la explotación del yacimiento. - Mover el
material necesario para realizar las labores mineras: madera, cuadros, etc. Mover la maquinaria y útiles necesarios para efectuar el arranque con garantías.
- Mover el relleno si el post taller lo requiere. - Mover el material de
aprovechamiento de huecos. - Mover al personal necesario para cumplir todas
las labores necesarias en la mina. - Accionar todas las instalaciones que sean
capaces de efectuar esos movimientos y desplazamientos. Un factor muy
importante incluye el mantenimiento de dichas instalaciones para garantizar su
funcionamiento con el mínimo número de averías que ocasionen paradas
3.2.TIPOS DE TRANSPORTE
Según su situación: transporte interior (desde el taller de arrastre hasta el
embarque interior) o de superficie (parte del embarque y llega hasta la
preparación, la zona de descarga, o la escombrera, según lo que se esté
transportando).
Según su dirección: transporte horizontal (en galerías y transversales),
inclinado (con una cierta inclinación), y vertical (extracción por jaulas o skips
desde el embarque situado en el interior hasta el exterior de la mina).
Según su sentido: transporte ascendente o descendente.
Según los lugares donde se realiza el transporte: transporte de explotación
(por gravedad, manual o mecánico), en galerías (manual por vagones,
semoviente por mulas o mecánico), o extracción por planos inclinados y por
pozos (desde los embarques interiores de la mina hasta los exteriores).
Según el ciclo de transporte: transporte simple (se transportan unidades llenas
o vacías sucesivamente, nunca a la vez) o doble (se transportan unidades llenas
y vacías simultáneamente).
Según el tipo de minería: transporte de carbón, sal, minería metálica u otras
minerías.
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Según la masa que se transporta: transporte de mineral, de estéril, de material,
de maquinaria, de elementos de repuesto, de relleno del post taller y material
para aprovechamiento de huecos, de lodos o de personal (tren de personal, cinta
transportadora, telemina, telesilla o monorraíl). Según el tipo de proceso:
transporte continuo o discontinuo.
3.3.TRANSPORTE DISCONTINUO
3.3.1. TRANSPORTE DISCONTINUO SOBRE VÍAS
El transporte discontinuo presenta como principales características que se
puede descomponer en distintos tramos, con distintas direcciones, siendo
más versátil y ajustándose 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. 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:
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- 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 atornillan 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 pocillos o pozos de carga. Las
partes de un vagón son:
- 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.
- Topes: están diseñados para absorber los golpes que reciben los vagones.
Son rígidos en los vagones pequeños y elásticos en vagones grandes.
- 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. Enganches o acoplamientos para unir vagones: el más habitual es del tipo
anillo-gancho
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3.3.2. TRANSPORTE DISCONTINUO SOBRE RUEDAS
Cada vez más los carriles son un obstáculo y se tiende a la minería sin vías
(tracklessmining ), a utilizar el transportes rodado sobre neumáticos, o
vehículos de tipo FSV. Los vehículos de tipo FSV se clasifican en:
Vehículos para transporte de personal: son jardineras para uso de
personal dotadas de asientos. Vehículos para el transporte del material: se
dedican únicamente al transporte de material, normalmente de material muy
determinado como los elementos de entibación.
Vehículos para transporte de mineral: el primer vehículo que cabe
mencionar son las palas de perfil bajo. Pero, además, en este grupo se tiene
el shuttle car o camión lanzadera, el volquete minero, el camión articulado o
vehículos más especiales como el camión de tipo kiruna.
3.4.TRANSPORTE CONTINUO
Transporte continuo por chapas: es un transporte continuo por canales fijos o
chapas metálicas de acero al carbono o aluminio galvanizadas o esmaltadas,
habitualmente de 2 m de longitud y 1,5 mm de espesor. Las chapas se colocan
consecutivamente montadas una sobre otra, con una pestaña. Son un elemento
de transporte económico aunque su precio depende del precio del acero. Estas
chapas pueden tener distintas formas y diseños, pero, es más habituales son las
semicirculares con un ancho de 500 mm.
Transporte continuo mediante transportador blindado: el transportador
blindado se denomina también panzer en el argot minero. Es muy robusto, su
robustez hace que aguante muy bien los golpes del mineral y roca que se
descargan sobre él provenientes directamente del arranque o de un sistema de
carga (como el de la pala o de las patas de cangrejo), así como los
desprendimientos de mineral y roca del techo que caen en el taller o en el frente
de explotación. En talleres con arranque con cepillo o rozadora cobra otra
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función importantísima: la de servir de soporte y guía del elemento de arranque
a lo largo del frente.
Transporte continuo mediante cinta transportadora: Es un sistema basado
en una cinta sinfín colocada sobre unos rodillos locos, en forma de artesa, que es
arrastrada por adherencia sobre dichos rodillos, por medio de una cabeza motriz
formada por un tambor o tambores y por un grupo motor-reductor. Sobre ella se
vierte el mineral, el estéril o se coloca el personal a ser transportado, que
permanecen inmóviles mediante el proceso de transporte.
3.5.CARGUÍO
3.5.1. 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
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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.
Elección de Sistemas
Para los diseños de sistema de manejo de minerales es indispensable contar
previamente con información de la estimación de la curva granulométrica
esperada en los puntos de extracción y de las características del material a
tratar. Esto ayudará a seleccionar equipos adecuados para las labores de
carguío y transporte de mineral.
No existe faena minera que tenga un
sistema de carguío y transporte idéntico a otra. Esto es debido a que el
sistema escogido responde a criterios particulares de cada mina, como la
geometría del yacimiento mineralizado, el tipo y calidad del macizo rocoso,
la profundización de las labores, cantidad de material a extraer, criterio de
costos, entre otros. La mayoría de los casos revisados, utilizan un sistema de
acarreo de minerales discreto mediante camiones de bajo perfil, trenes o por
LHD que acarrean el mineral distancias largas hasta un chancadora o hasta el
punto de vaciado para camiones, mermando el rendimiento de estos equipos.
La correa transportadora es una alternativa para transportar minerales de
forma continua,
pero requiere de una chancadora previa debido a la
restricción sobre el tamaño máximo tratable.
El uso de la energía de la gravedad juega un rol muy importante en el
manejo de minerales,
por ejemplo en un método de block caving. La
mayoría de las minas emplean este sistema de transporte mediante piques
para separar labores como la extracción, acarreo, reducción y transporte.
Pero, hay que tener en cuenta que mientras más se profundice, mayor será el
costo de llevar el mineral a superficie, siempre y cuando la salida no esté en
una cota cercana al nivel de transporte principal (ejemplo El Teniente en
Chile). El tamaño físico de los equipos de carguío, está relacionado a su vez
con los requerimientos de la capacidad de la pala, el cual está relacionado
con el tamaño del material a manipular. Por ejemplo, si se espera una
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fragmentación gruesa, es necesario un tamaño de balde mayor y por ende
equipos de mayores dimensiones. Conociendo el tamaño del equipo a usar,
se puede llegar a determinar la sección de las galerías, el que también estará
restringido por las características geotécnicas del sector. A su vez la
distancia entre puntos de extracción determina la recuperación del sector.
Clasificación de Equipos para el manejo de minerales
Los equipos se clasifican según la función que pueden satisfacer. Es así
como se distingue entre equipos de carguío, de transporte y mixtos. Los
primeros realizan principalmente la labor de carga del material desde la
frente de trabajo hacia un equipo de transporte que llevará el material a un
determinado destino (planta, botadero, stock). Los equipos de carguío
pueden separarse a su vez en unidades discretas de carguío, como es el caso
de palas y cargadores, o bien, como equipos de carguío de flujo continuo,
como es el caso de excavadores de balde que realizan una operación
continua de extracción de material. Otra forma de diferenciar los equipos de
carguío considera si éstos se desplazan o no, por lo que se distingue entre
equipos sin acarreo (en general su base no se desplaza en cada operación de
carguío) y equipos con acarreo mínimo (pueden desplazarse cortas
distancias). Los equipos de transporte tienen por principal función desplazar
el material extraído por el equipo de carguío hacia un punto de destino
definido por el plan minero. Pueden tener un camino fijo como es el caso de
trenes que requieren el tendido de líneas férreas, o bien pueden desplazarse
por circuitos definidos, como es el caso de los camiones. Además, se pueden
dividir en unidades discretas, como es el caso de camiones y trenes, o
equipos de transporte de flujo continuo. En esta última categoría califican las
correas transportadoras
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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. 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:
De la evolución de los equipos de carguío par interior mina, a principios de
los años 60 aparecen los LHD (load-haul-dump), que basados en el concepto
de Cargar-Transportar y Descargar surge como la solución más efectiva para
compatibilizar la terna Rendimiento-Capacidad-Maniobrabilidad. Esta
estaba limitada principalmente a la necesidad de minimizar el desarrollo de
infraestructura y por ende el costo que implica construir accesos a labores
subterráneas. 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,
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tal como un camión de bajo perfil o un camión convencional. Poseen una
gran versatilidad y por ende son equipos de alta productividad a un bajo
costo operacional.
Sistema LHD:
De la evolución de los equipos de carguío par interior mina, a principios de
los años 60 aparecen los LHD (load-haul-dump), que basados en el concepto
de Cargar-Transportar y Descargar surge como la solución más efectiva para
compatibilizar la terna Rendimiento-Capacidad-Maniobrabilidad. Esta
estaba limitada principalmente a la necesidad de minimizar el desarrollo de
infraestructura y por ende el costo que implica construir accesos a labores
subterráneas. 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. Poseen una
gran versatilidad y por ende son equipos de alta productividad a un bajo
costo operacional. Perfil de un equipo LHD Algunos factores que afectan la
productividad y la operación del LHD son:
 Área de carguío (debe tener piso firme para que no se entierre el
balde y no genere esfuerzos que puedan dañar el equipo, por ejemplo
al cilindro central de volteo).
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 Granulometría del material a cargar (colpas muy grandes disminuyen
factor de llenado)
 Altura sobre el nivel del mar (se pierde 1% de potencia cada 100
metros a partir de los 300 metros sobre el nivel del mar. Para alturas
superiores a 1.500 msnm se adicionan turbos).
 Temperatura (cada 2 °C en ascenso se pierde 1% de potencia a partir
de los 20°C) El mercado de los equipos LHD ofrece una gran
variedad de modelos, de diferentes tamaños, con capacidades de
balde que van desde 1,7 hasta 14 yd3. Según sean las necesidades, se
disponen
de
versiones
con
accionamiento
Diésel
o
con
accionamiento Eléctrico.
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
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Scooptram: Equipo LHD
Un Scooptram es un equipo de bajo perfil diseñado sobre todo para realizar
trabajos en minería subterránea o en zonas confinadas. Los Scooptrams son
principalmente necesarios en labores de subsuelo, debido al tamaño limitado
de las labores. Debido a la posición del asiento del operador, puede viajar en
marcha adelante así como en marcha reversa.
El Scooptram se diseña para levantar cargas pesadas. Cargar.
- Cargar una cantidad grande de material Transportar.
- Transportar el material a un área específica. Descargar.
- Descargar la carga en un camión o en un área especifica
Pala neumática
Es un equipo de limpieza que realiza las funciones de carguío, es accionado
a través de aire comprimido, siendo su desplazamiento sobre rieles. Reduce
los tiempos en la etapa de limpieza.
Locomotora a batería
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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.
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
Transportes con camión bajo perfil (Dumper)
Equipo HD Equipo pesado cuyo principal objetivo es la extracción de
mineral. Su alta relación potencia/peso asegura la subida veloz en rampas
empinadas. Es un volquete articulado que está diseñado para minado de
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vetas angostas y ofrece alta maniobrabilidad en lugares confinados.
Transporta y Descarga
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. La construcción sólida y mantenimiento fácil garantizan
una larga vida útil con costos de operación bajos. Diseñado para ser cómodo
y productivo, fabricado para durar.
4. REGLAMENTOS
DE
SEGURIDAD
EN
LA
PERFORACIÓN
Y
VOLADURA
4.1.EN LA PERFORACION:
a) Antes de iniciar la perforación se debe ventilar, regar, desatar, limpiar y
sostener la labor, si fuera el caso, de acuerdo a lo dispuesto en el Artículo 188º
del presente Reglamento.
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b) Revisar el frente para ver si hay tiros cortados o tiros fallados. Si hubiesen se
debe recargar el taladro y dispararlos tomando todas las medidas de seguridad
del caso; nunca perforar en o al lado de tiros cortados.
c) Asegurarse de que los elementos de sostenimiento: postes, sombreros,
tirantes, blocks, anillados con madera, entablado, enrejado, pernos de roca, entre
otros no estén removidos por un disparo anterior. Si lo estuviesen deberán ser
asegurados inmediatamente.
d) Antes que el ayudante abra la válvula de la tubería de aire el perforista debe
tener todas las válvulas de la máquina perforadora cerradas para prevenir que la
máquina se levante violentamente causando posibles accidentes.
e) Antes de iniciar la perforación asegurarse que todas las conexiones
de agua
y aire de la máquina perforadora estén correctamente instaladas.
f) Perforar siempre con el juego de barrenos: patero, seguidor y pasador.
g) Al perforar deben posicionarse bien siempre a un lado de la máquina, nunca
al centro y cuidar los ojos al soplar los taladros para descargar partículas.
h) Al terminar su tanda de perforación, guardar la máquina "stopper" con su
tapón en la bocina, si es "jack-leg" con la boca hacia abajo y en general todas
las bocinas de máquinas perforadoras deberán guardarse con su respectivo
tapón.
i) Es obligatorio el empleo de un sistema de lubricación y enfriamiento en las
perforaciones con sistemas hidroneumáticos o neumáticos, el uso de agua en la
perforación aplicándose una presión no menor de tres (3) kilogramos/cm2 y una
cantidad mínima de medio litro por segundo.
j) El perforista y su ayudante deben usar todos los equipos de protección
necesarios para este trabajo. No está permitido el uso de ropas sueltas o cabellos
largos.
k) Durante el proceso de perforación el perforista y su ayudante están en la
obligación de verificar constantemente la existencia de rocas sueltas para
eliminarlos.
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l) Al perforar los taladros que delimitan la excavación: techo y hastíales deben
hacerlo en forma paralela a la gradiente de la galería, subnivel, chimenea,
cámara y otras labores similares
4.2.EN LA VOLADURA
Artículo 229º.- En la voladura no eléctrica se debe cumplir con lo siguiente:
a) El encapsulado del fulminante y mecha de seguridad deberá hacerse
utilizando máquinas encapsuladoras de fábrica, asegurándose usar cuchillas
aceradas de fábrica afiladas y dentro de su durabilidad estándar para evitar
futuros tiros cortados al momento de la voladura.
b) Es obligación preparar el cebo con punzón de madera, cobre o aparatos
especiales exclusivamente para este objeto; asegurándose que coincida lo más
cerca posible con el eje longitudinal del cartucho y haciendo que el fulminante
tenga vista hacia la columna del explosivo.
c) Los parámetros para el quemado de mecha lenta de un metro son de 150 a
200 segundos ó 50 a 60 seg/pie. No deberán usarse mechas con defecto o con
exceso a estos límites.
d) Deberá usarse longitudes de guía suficientes para permitir el encendido de
toda la tanda de perforación y dejar un lapso adecuado para que el personal
encargado de encender los tiros pueda ponerse a salvo. En ningún caso se
emplearán guías menores a un metro cincuenta(1.50) de longitud.
e) Es obligatorio el uso de conectores y mecha rápida a partir de 20 taladros en
labores secas, y en labores con filtraciones de agua a partir del chispeo de un
taladro. Así mismo será obligatorio el uso de conectores y mecha rápida para
disparos de taladros en chimeneas cuyas longitudes sean mayores de cinco (5)
metros.
f) El atacado de los taladros deberá hacerse solamente con varilla de madera,
siendo prohibido el uso de cualquier herramienta metálica. Los tacos deberán ser
de materiales incombustibles.
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g) El encendido de los tiros deberá hacerse a una hora predeterminada. Estarán
presentes solamente las personas encargadas del encendido y todos los accesos
al lugar donde se va a efectuar la explosión deberán estar resguardados por
vigilantes responsables. Para el encendido de una tanda de tiros, el encargado
estará siempre acompañado por lo menos por un ayudante con experiencia.
i) Antes de empezar la perforación en un lugar recién disparado, éste debe ser
lavado con agua y examinado cuidadosamente para determinar los tiros fallados.
j) Cuando haya falla de uno o más tiros se impedirá a toda persona el acceso a
ese lugar hasta que hayan transcurrido por lo menos treinta (30) minutos.
k) Está prohibido extraer las cargas de los tiros fallados debiendo hacerlas
explotar por medio de nuevas cargas en cantidad necesaria colocadas en los
mismos taladros. Se prohíbe hacer taladros en las vecindades de un tiro fallado o
cortado.
l) Está prohibido perforar "tacos" de taladros anteriormente disparados.
Artículo 234º.- Está prohibido el ingreso a las labores de reciente disparo hasta
que las concentraciones de gases y polvo se encuentren por debajo de los límites
máximos permisibles(LMP) establecidos en el Artículo 86º del presente
Reglamento.
Artículo 235º.-En las operaciones mineras subterráneas los disparos primarios
sólo se harán al final de la guardia, y para reducir los efectos nocivos de la voladura
deben evaluarse el uso de las técnicas de precorte.
Artículo 236º.- En las galerías, socavones y demás labores se efectuarán los
disparos y voladuras tomando las necesarias precauciones para que se formen los
arcos o bóvedas de seguridad. En caso de no lograrlo se procederá al desatado y
entibado de dichas superficies.
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Artículo 237º.- Para la perforación y voladura deberán emplearse diseños, equipos y
material adecuados, después de estudios y rigurosas pruebas de campo, que
garanticen técnicamente su eficiencia y seguridad.
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