infraestructura y servicios a la mina. pdf

REGIONAL BOYACA
INFRAESTRUCTURA MINERA A
CIELO ABIERTO
TECNICO PROFESIONAL EN MINERIA A
CIELO ABIERTO
SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE
SENA
CENTRO NACIONAL MINERO
2002
INTERCOR
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Validación T.P. en Minas a Cielo Abierto
1
Elaboró: Ing. Rafael HurtadoA.
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Cualquier unidad productiva de explotación a cielo abierto, debe precisar de una
infraestructura de instalaciones y edificios.
Así mismo, de vías de penetración, abastecimiento de agua, medios de transporte,
energía eléctrica, apertura de tajos o vertederos, manejo de estériles,
instalaciones sanitarias, así como también de polvorines, duchas, baños,
almacenamiento de combustibles, de materiales y deposito de herramientas entre
otros.
1. VIAS
Las vías construidas para uso interior en una mina a cielo abierto deben cumplir
con ciertos requisitos como: pendientes, anchos de la vía y compactación
Para el calculo de la construcción de una vía se debe tener en cuenta la
resistencia a la rodadura, el esfuerzo de tracción y las resistencias causada por la
penetración de la rueda en el suelo, por la flexión de las llantas y en cierto modo
por la fricción de rodamiento de las ruedas.
Generalmente se encuentran vías de penetración a las minas de explotación que
no tienen diseño para su construcción y siempre por debajo de la norma
relacionada con el ancho de ellas y con pendientes entre lo 8 y los 10 grados.
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Pendiente. La pendiente recomendada para la construcción de rampas es del 8%,
pendiente donde el vehículo de acarreo desarrolla su máxima potencia en una
forma eficiente, con pendientes mayores el equipo comienza a perder eficiencia.
Ancho. La vía debe conservar un ancho mínimo de 3 ½ veces el ancho del
vehículo de mayor capacidad que transite en la mina, es decir si tenemos
volquetas de 4.5 m de ancho ( CAT 769 c), el ancho de la vía debe ser de 15.75
m.
El ancho de las vías que se recomienda puede
expresión:
estimarse con la siguiente
A = a ( 0.5 + 1.5 n )
Donde:
A= Anchura total de la vía ( m )
a= Anchura del vehículo en ( m)
n = Numero de carriles deseados
Ejemplo: Calcular el ancho total de la vía si se tiene:
a = 2.80 m
n = 2 carriles
A = 2.80 m ( 0.5 + 1.5 *2 )
A= 2.80 m * 3.5
A = 9.80 m
Compactación. Debido al peso que deben soportar las vías al paso de los
vehículos de acarreo, deben tener un afirmado con materiales que puedan
soportar estos pesos sin que se deterioren rápidamente; si esto ocurre el
mantenimiento de las vías se hace más costoso debido a la periocidad con que se
debe llevar a cabo.
Para el calculo de la construcción de la vía debemos tener encuenta la resistencia
a la rodadura y es el esfuerzo de tracción requerido para vencer el efecto
retardatorio creado entre las llantas y la superficie del suelo. Incluye la resistencia
causada por la penetración de la rueda en el suelo, por la flexión de las llantas y
en cierto modo de la fricción de rodamiento de la rueda.
Peralte. Para contrarrestar la fuerza centrífuga que aparece en las curvas,
originando deslizamientos transversales e incluso vuelcos , el peralte o
sobreelevacion del lado exterior de la curva se calcula a partir de la formula
siguiente
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e=
V2
------------------------------ - f
127,14 * R
donde :
e = Tangente del ángulo del plano horizontal de la vía
V = Velocidad ( Km. / h )
R = Radio de la curva ( m )
f = Coeficiente de fricción
Ejercicio :
Determinar el peralte máximo necesario para que una flota de volquetas
circule 25 Km./ hora , en una curva que dispone 50m de radio , sabiendo
que el coeficiente de fricción es 0,075
Aplicando la formula:
% e = ( 25 km / h )2 / (127,14 * 50 m) - 0.075
% e = 0.023 * 100
% e = 2.3
Ejercicio:
Calcular el radio de curvatura en una línea en curva para que los
vehículos se desplacen 25 km / h, cuyo peralte sea 5 % y un coeficiente
de fricción de 0, 02578.
Despejando R en la formula tenemos :
R = ( 25 km/ h )2 / ( 127,14 – 0.05 ) – 0,02578
R = 4.892 m
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Ejercicio Propuesto
Calcular V = ?
Si :
f = 0,02578
e = 3%
R = 100 m
Bombeo y convexidad. La sección transversal de la vía debe estar diseñada
con un determinado bombeo , es decir a dos aguas , con el fin de conseguir
una evacuación efectiva de la escorrentía hacia las cunetas o bordes laterales
. Los valores mas usuales de dichas pendientes transversales varían entre un
2% y un 4%. El menor valor de 2cn / m es adecuado para superficies con
reducida resistencia a la rodadura que drenan fácilmente , y el valor máximo
para casos de elevada resistencia a la rodadura.
1.1 CLASIFICACION DE LAS VIAS
Las vías se pueden clasificar de acuerdo con el servicio que prestan y su vida útil
De acuerdo con el Servicio. Se clasifican en :
•
•
Vías de acarreo : Son aquellas que permiten el transito de equipos
pesados.
Vías Auxiliares: Son aquellas diferentes a las de acarreo construidas
con un fin determinado.
De acuerdo con su Vida Útil : Se clasifican en :
Clase A : Vías con tiempo de servicio superior a un mes.
Clase B: Vías con tiempo de servicio superior de un mes
Clase C :Vías con tiempo de servicio determinado por la duración de la labor o
trabajo para el cual se construye.
De acuerdo con las definiciones anteriores se debe prestar atención a las de Clase
A y B..
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Las vías de acarreo deben conservarse tan parejas como sea posible , con un
buen sistema de drenaje para fácil reinicio de las operaciones después de lluvias.
a. Drenajes de las vías de acarreo: Toda vía de acarreo debe tener sus drenajes
bien definidos con el fin de resumir al máximo posible la cantidad de agua que de
una u otra forma llega a la misma y evacuarla lo mas rápido posible.
Bombeo: Es la forma de la sección transversal de la vía que tiene como fin
principal el drenaje lateral del agua que cae en la vía.
Cunetas : Son zanjas que se hacen a ambos lados de la vía con el propósito de
recibir y conducir el agua lluvia proveniente del bombeo.
Alcantarillas : Tienen por objeto darle paso rápido al agua que por no poder
desviarse en otra forma tenga que cruzar de un lado a otro de la vía.
b. Ancho mínimo de la Vía de acarreo: El ancho mínimo de berma a berma de
una vía de acarreo es de 26 m .
c. Bermas de protección : Toda vía de acarreo debe estar provista de bermas de
seguridad para evitar la caída al nivel inferior de cualquier vehículo que transporte
por ella . En algunos casos , las bermas de protección podrán ser remplazadas por
taludes naturales del terreno . Las bermas de protección tendrán una altura
mínima de 1.20 m.
d. Sectores de una vía de Acarreo Clase A y B : Una vía de acarreo puede estar
conformada por una o varias de los siguientes sectores:
o Rampas para ascenso de Camiones cargados entre niveles: Son
construidas para permitir la comunicación entre niveles . Se construirán en
una pendiente longitudinal máxima del 8% , bombeo del 2 % a ambos
lados con respecto al eje de la vía . Se construirán con material del mismo
sitio y/o material de interburden de un sitio cercano.
o Rampas para ascenso de botaderos: Su función es permitir el acceso de
equipos de un nivel a otro en los botaderos . La pendiente longitudinal
máxima del 8% , bombeo del 2% a ambos lados con respecto al eje de la
vía , se construirán con material de interburden
o Rampa para Descenso de Camiones Cargados : Estas rampas son
construidas entre bancos con una longitud máxima de 250 metros , la
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pendiente longitudinal máxima será del 6% , el bombeo será del 2% a
ambos lados con respecto al eje de la vía . Para su construcción se utilizara
material del mismo sitio .
o Vías en Corredores: La pendiente longitudinal de estas vías es
prácticamente 0 % , el bombeo es del 2 % hacia la cara libre y en un solo
sentido . Para su construcción se utiliza material del sitio . La berma hacia
la cara libre se construirá con cargador y tendrá una altura igual o mayor de
1.50 metros. Estas bermas deben tener ventanas para permitir la salida de
agua.
o Vías en niveles de Palas: La pendiente longitudinal de esta vía es 0% , el
bombeo del 2% hacia la cara libre en un solo sentido , para su construcción
se utiliza material del sitio. Estas vías son cambiadas con frecuencia debido
al avance de la minería . La cara libre del nivel debe tener bermas de
protección.
o Rampas de Acarreo para Descenso de Camiones Cargados: Tendrán
ancho de calzada : 28 metros , pendiente máxima de 6 % , bombeo 6% ; se
construirán entre bancos y con longitud máxima de 250 metros. Cuando
sea necesario construirla en longitudes mayores, deberán tener rampas
laterales de desaceleración
o Bermas : Toda vía elevada debe estar provista de bermas, para evitar la
caída de vehículos que circulan por estas a niveles inferiores en caso de
perdida o deslizamiento del vehículo.
Se entiende por vías elevadas la parte donde el terraplén no esta protegido por
una barrera topográfica natural y donde una caída o altura puede poner en
peligro un vehículo y su operador.
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TABLA 1. ESTANDARES DE LA VIA DE ACARREO Y AUXILIARES
E S P E CIF ICACION E S
VIAS DE ACAR R E O
CL AS E A Y B
VIAS DE ACAR R E O
CL AS E C
VIAS AU XIL IAR E S
CL AS E C
1.Ancho de calzada
26 metros mínima
20 metros
6 metros
2.Pendiente
8%
8%
12 %
longitudinal
3. Bombeo
2%
4. Peraltes
3%
5. Sobre ancho mínimo 3 metros fuera de berma
y cunetas
6.Sub.-Base
Solo en vía de acarreo
Clase A , con materiales
de
interburden
de
espesor mínimo de 30
cm.
7. Base
Material tipo F con
espesor mínimo de 15
cm
8. Capa de rodadura
Se empleara material de
2 “ tipo E con espesor
mínimo de 15 cm
9. Construcción
Material en sitio o Material en sitio o Material
interburden
interburden
en sitio
o
interbur
den
10. Cunetas
Libres
de
arena, Libres de arena ,
desechos
desechos
11. Control de polvo
12. Bermas
1.20 m de alto
1.20 m de alto
13. Señalización
Paletas reflectivas . En Paletas reflectivas
plano cada 25 m , en . En plano cada 25
rampas cada 35m
m , en rampas
cada 35m
USO
USO
USO
Para
transito
de Para traslado de Vías
camiones de 170 y 240 palas
acceso,
toneladas
áreas de
voladura
y
tendido
de
cables
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9metros
12%
Material
en sitio
o
interbur
den
USO
Vías
acceso,
palas y
bombas
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2. DRENAJES Y BOMBEOS
La planeación y el diseñó de drenajes y desagües en minería a cielo abierto tiene
por objeto garantizar la operación del equipo minero en todas las fases de
explotación , sin inundaciones y sin menoscabo de su integridad y productividad
,mediante la ejecución de las obras hidráulicas necesarias basadas en los
parámetros pluviométricos de la región
Dentro del desarrollo sostenible de la operación , se tienen los compromisos de
preservación de los recursos hídricos , se debe contar con embalses o lagunas de
retención, a los cuales se debe llevar el agua bombeada de la minería o la
escorrentía de los botaderos , antes de verterlos al río . Se debe contar con un
programa de riego de vías para control de polvo , mediante torres de llenado
abastecidas por los mencionados embalses o lagunas de retención
La localización y diseño de los embalses y torres de llenado es complemento del
plan de drenajes y desagües de la mina.
2.1.
Diseño de Canales
El diseño de los canales se hace atendiendo el volumen de agua a recolectar en el
área , para su construcción se utiliza las retroexcavadoras las cuales excavan al
canal al pie de la pared alta, teniendo en cuenta el desnivel y la dirección hacia el
sumidero .
Los canales se construyen en base al estudio topográfico donde se determina el
abscisado y las cotas , luego en proyectos civiles se calcula la cota de fondo
teniendo en cuenta las pendientes , el ancho del canal lo determinara el ancho del
cucharón del equipo..
Los canales se construyen teniendo en cuenta los siguientes parámetros:
♣ Caudal a transportar ( Q ) en m3 / seg.
♣ Área del canal ( a ) se calcula por tanteo y se da en m2.
♣ Velocidad ( v ) en m/ seg. Depende de la pendiente del canal , del radio
hidráulico el cual depende de la forma y dimensión del canal ,
coeficiente de rugosidad depende del material en que este construido
el canal.
Q=a*v
♣ La pendiente del canal no debe permitir sedimentación o erosión
♣ La velocidad mínima del agua no debe producir sedimentación
♣ La velocidad máxima del agua no debe producir erosión
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Para la construcción de canales en las vías se debe tener en cuenta los siguientes
estándares
♣
♣
♣
♣
♣
Ancho del corredor vial ( 38 m )
Ancho de calzada o berma de trabajo ( 25 m )
Berma de protección ( 6.5 m )
Canales ( 6.5 m )
Pendientes ( de 0.1 a 0.3 % )
2.2. Diseño de alcantarillas: Las alcantarillas se utilizan para transportar agua a
través de las vías de un mismo nivel teniendo en cuenta los siguientes
parámetros:;
o Caudal a transportar ( Q ) , en m3 / seg.
o Sección hidráulica de la tubería ( A ) en m2
o Pendiente de la red de alcantarilla en %
Q = A * V * 60
Dentro del planeamiento y básicamente para épocas de invierno se debe realizar
un cronograma para la construcción de canales, cunetas, alcantarillas, vías,
movimientos de cables eléctricos y sumideros.
2.3. Orientación del drenaje : La orientación de los drenajes se hace en base al
levantamiento topográfico o de la línea de drenaje sobre la cual se diseña el canal
con la orientación respectiva hacia el sumidero que se encuentra el punto mas
bajo.
2.4. Sumideros: Son estanques de almacenamiento de agua que se mantienen
durante el periodo de bombeo y explotación de varios niveles . Se calculan
teniendo en cuenta el volumen de agua a recolectar por día y el periodo de
bombeo.
El lugar de construcción del sumidero se determina atendiendo al plan de
preparación de invierno y el plan de minería emanado de la planeación teniendo
en cuenta los siguientes factores.
♣ El plan minero determina los niveles donde van a llegar los equipos de
cargue a operar en las diferentes áreas de la mina.
♣ Delimitación del pit . lo que ayuda a encontrar las áreas aferentes en los
niveles mas bajos en la explotación , para la recolección de aguas lluvias
♣ Se calculan los volúmenes a recolectar en cada área aferente , teniendo en
cuenta el área y el volumen. de pluviosidad diario en tiempo de invierno
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♣ El departamento técnico teniendo en cuenta el periodo de bombeo
recomendara la cantidad y tipo de bombas a utilizar.
♣ Las dimensiones del sumidero dependen del volumen a almacenar ,
periodos de duración de los equipos de cargue en los niveles a drenar y del
área disponible para su construcción.
Qt = C*I*A , donde :
Qt = Caudal recolectado en m3 / día
C = Coeficiente de escorrentía ( se toma igual a 1 )
I = Intensidad pluviométrica en m/ día
A = Área aferente en m2
Qb = ( Qt * 1000 ) / ( Nd * 24 * 60 * 3.78 ) , donde
Qb = Caudal a bombear en gpm
Nd = Numero de días a desaguar el sumidero
Amigo estudiante :
Es importante que se familiarice con la aplicación practica de las formulas
planteadas en la unidad ( utilice datos reales de la mina y verifique
resultados)
2.5. Bombeo : El Departamento técnico recomendara que tipo de bombas,
diámetro de la tubería y numero de bombas a utilizar para evacuar el volumen de
agua en el tiempo previsto , ya que es de gran importancia mantener secos los
niveles donde operan los equipos de cargue.
La escogencia de la bomba se hace según inventario de bombas , teniendo en
cuenta los siguientes parámetros ( tema enunciado en el modulo de Fundamentos
de Minería )
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•
•
•
•
•
•
•
•
•
Presión requerida ( PSI o m ), esta determinada por la cabeza dinámica
Caudal ( gpm ). Es calculado en el bombeo
Impeller
Voltaje ( V )
Amperaje ( A )
Cable eléctrico a utilizar ( Tipo y numero )
Diámetro de la tubería de descarga , este diámetro se aumenta para reducir
perdidas.
A una bomba con tubería de 10 “ se le coloca tubería de 12”
Cuando la potencia de la bomba no alcanza a vencer la cabeza dinámica ,
se utiliza el rebombeo a través de boosters o sumideros intermedios
.Cuando el caudal a bombear sobrepasa elcaudal máximo de la bomba , se
utiliza un numero de bombas tal que sumados sus caudales se obtenga el
caudal a bombear
2.6. Convenciones e Interpretación de planos Hidráulicos:
ϖ
ϖ
ϖ
ϖ
ϖ
ϖ
ϖ
ϖ
ϖ
ϖ
ϖ
ϖ
ϖ
ϖ
ϖ
ϖ
ϖ
Sumideros ( Rectángulo azul )
Tubería a presión
Drene por gravedad
Canales
Cunetas
Torre de llenado
Embalse
Rió
Vías de la mina
Pata del talud
Cabeza del talud
Área aferente
Canales existentes (línea azul)
Canales por construir o mantener (línea amarilla)
Alcantarillas (línea marrón)
Diques
Boosters
Las flechas indican la dirección de los drenajes.
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3.
SUMINISTRO DE ENERGIA
Objeto : La planeación y diseño de líneas eléctricas tiene por objeto garantizar el
suministro de energía a todos los equipos de la mina que necesiten del fluido
eléctrico, mediante de la ejecución de las obras necesarias realizadas por plantas
y equipos industriales y distribución de potencia.
Actividades: La planeación y diseño se lleva a cabo a través de las siguientes
etapas haciendo una integración de lo seguro , practico, funcional y económico
Planeación a largo plazo : Con base en el plan de minería a largo plazo , se
determinan las zonas donde se requieren la construcción, desmantelamiento de
líneas y reubicación de equipos , se hace un inventario de necesidades de
recursos y se reportan para que se hagan las provisiones de los mismos.
Plan Anual : Con base en el plan anual de minería se determinan las rutas mas
probables de las líneas eléctricas a construir . Se elaboran planos y memorias , se
hace la aclaración que el plan anual es elaborado por trimestres.
Plan Trimestral : En la medida que se va desarrollando el plan de minería se
definen y se confirman las rutas de las líneas y las necesidades del equipo.
Plan Mensual: Con base en el plan mensual de minería se ejecuta el diseño de
las líneas eléctricas inmediatas a construir , se elaboran los planos se envían a los
constructores se materializa en campo, estacado y se inicia la construcción . En
esta etapa se revisa el cumplimiento de los estándares eléctricos..
Plan Quincenal : Consiste en la programación de obras eléctricas tendientes a
ajustar los planes , para hacer practico el plan de acuerdo al avance de minería , y
a introducir trabajos requeridos por producción como resultado de las necesidades
del día a día
Otros Planes : El departamento técnico , a través de ingeniería hace estudio
solicitado por producción , que luego son trasladados a Ingeniería de Minas para
su planeación
3.1 . Estándares de Diseño de líneas eléctricas en la mina
θ
θ
θ
θ
θ
θ
θ
El vano promedio es de 70 m de longitud
La longitud de cada tramo es de cuatro vanos, 300 m
Toda línea debe ser trazada con el menor numero de ángulos posibles
Todo poste terminal con seccionador debe tener indicada las fases
Todo bajante debe tener un soporte al pie del poste para que no se
contaminen sus terminales .
Todo poste en ángulo debe llevar tres retenidas
Toda retenida debe ser apisonada con mezcla de piedra
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θ
θ
θ
θ
θ
θ
θ
θ
θ
θ
θ
θ
θ
θ
θ
Las medidas de las plantillas de anclaje son 30 cm x 30 cm x ¼
Toda varilla de anclaje debe llevar su guardacabo
No se deben utilizar herrajes que tengan que soportar los esfuerzos de
tensionamiento de la línea
La distancia mínima al piso en el punto mas bajo del seno de la línea , en el
punto de cruce de equipo minero , es 11,30 m para 69 Kv y 10.67 m para
72 Kv
La distancia mínima de separación de circuitos de 69 Kv y72 Kv es de 15
m.
La distancia mínima sobre puntos accesibles a personas es 5m
En las áreas donde se realicen maniobras en los circuitos no deben
construirse líneas cercanas y de requerirse , las líneas deben estar
plenamente señalizadas caso de las cotas de circuitos
Las líneas en las proximidades de las carreteras deben estar protegidas por
las bermas y su eje en el centro de la franja de servidumbre.
La construcción de líneas por los corredores deben evitarse lo máximo
posible
Las líneas no deben ser construidas en rampas , excepto que no haya
alternativa de hacerse deben estar protegidas por bermas cumpliendo con
la distancia mínima de servidumbre.
Máxima longitud línea aérea con dos palas en el extremo final 1700 m
Máxima longitud del cable de arrastre 900 m
Máximo numero de palas por subestación = 2
Conductor de cobre 300 MCM , línea aérea
Altura mínima del poste 11m al piso
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4.
CONSTRUCCIÓN Y MANTENIMIENTO DE BOTADEROS
En la explotación a cielo abierto por lo general el volumen de estéril sobrepasa
varias veces el de carbón , lo cual implica la construcción de botaderos para su
deposito. El costo de trabajos en los botaderos constituyen de 10 al 25% del costo
de explotación de un metro cúbico de mineral.
Los materiales estériles procedentes de una explotación a cielo abierto , se
depositan generalmente como fragmentos gruesos en pilas y constituyen lo que se
llaman BOTADEROS.
También se almacenan de la misma manera los rechazos de las plantas de
tratamiento , las basuras de las ciudades, la escoria sobrante de los altos hornos ,
la ceniza resultante de la combustión del carbón en las centrales térmicas etc.
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Los botaderos se deben construir con la capacidad suficiente , a distancias
mínimas del pit , en áreas que no presenten manifestaciones de mineral y con
todas las medidas de seguridad . Los botaderos se pueden construir contra
laderas .
4.1 FACTORES PARA SU UBICACIÓN
4.1.1. lugar de Emplazamiento : La elección del emplazamiento de un botadero
se debe basar en diferentes criterios : Técnicos, Económicos, ambientales,
Socioeconómicos, etc
Dentro de los criterios específicos mas importantes se encuentra la distancia de
transporte desde la explotación hasta el botadero, la cual afecta el costo total de la
operación ; la capacidad de almacenamiento necesaria, que viene impuesta por el
volumen de estéril a mover ; las alteraciones potenciales que pueden producirse
sobre el medio natural y las restricciones ecológicas existentes en el área de
botaderos.
En el pasado la elección de una alternativa de emplazamiento solía basarse casi
exclusivamente en los costos de operación pero actualmente las consideraciones
ambientales han incrementado su importancia pasando en algunos casos a estar
por encima de las económicas
4.1.2. Tamaño y Forma : El tamaño de los botaderos esta marcado por el
volumen de estéril que es preciso mover para la extracción del mineral . Tal
cantidad de estéril depende, en las minas a cielo abierto no solo de la estructura
geológica del yacimiento y de la topografía del área , sino el valor económico del
mineral y de los costos de extracción del estéril. Los ratios o relación de descapote
expresado en m3 / ton o ton /ton son en la mayoría de las explotaciones de
minerales metálicos o energéticos muy superiores a la unidad.
Según sea la ubicación del botadero con respecto a la explotación estos se
clasifican en interiores , si el estéril se deposita dentro de los propios huecos
excavados tras la apertura de un hueco inicial , y exteriores cuando la geología
del yacimiento y su método de explotación no permiten el relleno del hueco creado
en las primeras fases de la mina.
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Es posible que en una misma área existen diversas combinaciones de botaderos
en función de la extensión que ocupe el emplazamiento.
Así mismo la forma de los botaderos depende no solo de la topografía del terreno,
sino incluso de los equipos mineros de transporte y su forma de verter su
contenido
4.1.3. Geología y Capacidad Portante : Sobre el lugar de asentamiento de un
botadero es preciso efectuar una investigación de campo que corrobore , por un
lado , la no existencia de mineral en el subsuelo ( reservas ) que pudieran ser
potencialmente explotables y por otra parte permitir obtener muestras e
información sobre las características geotécnicas de los materiales que
constituirán la base del deposito
En una primera fase se realizara un reconocimiento visual para identificar los
afloramientos rocosos , la cubierta vegetal , los tipos de suelo, presencia de agua,
vestigios de hundimientos mineros , discontinuidades estructurales , fallas, etc.
Toda esta información debe quedar plasmada en planos a escalas adecuadas.
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En la segunda fase se efectuaran perforaciones de sondeo y trincheras que
servirán para conseguir información geológica del subsuelo y para obtener
muestras para la realización de ensayos de laboratorio tales como permeabilidad
del suelo, compactación, resistencia al corte.
Dependiendo de las dimensiones del botadero y de las limitaciones impuestas por
el medio geográfico , el numero de ensayos variara como mínimo se necesitan
conocer tres parámetros básicos como son :
o Cohesión del suelo
o Angulo de rozamiento interno
o Peso especifico ( seco y saturado )
El conocimiento de estos parámetros permite estimar si la base del futuro botadero
puede soportar la sobrecarga que supone el peso de los estériles vertidos o si por
el contrario es probable que se produzcan inestabilidades estructurales y
movimientos de los materiales de la base.
4.1.4. Método de Selección del Emplazamiento : Persigue diversos objetivos ,
dentro de los cuales se destacan los siguientes :
♣
♣
♣
♣
♣
Minimizar los costos de transporte
Alcanzar la integración y restauración de la estructura en el entorno
Garantizar el drenaje
Minimizar el área afectada
Evitar la alteración sobre el habitas y especies existentes
4.1.5. Características de los Estériles de los Botaderos : Los materiales
estériles que conforman los botaderos son de litologías distintas y granulometrías
variables , por lo que de entrada plantea problemas físicos e incluso químicos para
la posterior implantación de la vegetación.
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Por lo general predominan los estériles en forma de fragmentos gruesos con una
distribución espacial distinta dentro de los depósitos, como consecuencia de la
segregación de las partículas al ser depositadas dentro de los botaderos.
Además de la granulometría , otras propiedades físicas que deben considerarse
son la densidad, la porosidad y la permeabilidad . Dentro de las propiedades
químicas las mas importantes son el contenido de metales tóxicos, el contenido de
nutrientes, la salinidad , etc.
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5.
PLANTAS DE BENEFICIO
5.1 Estudios preliminares
•
•
•
•
•
Que se va a beneficiar ?
Por que se tiene que beneficiar ?
Que proceso se va a implementar ?
Cual es el ciclo de operación de la planta ?
Que valor agregado va a generar ?
5.2. Procesos utilizados de acuerdo al tipo de material :
θ
Materiales Duros
Proceso de Trituración
Reducción de tamaño
Clasificación granulométrica
Partículas Granulares
Finos < 10 mm
5.3. Procesos de almacenamiento
Tolvas
Silos
Pilas
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5.4. Despachos : basculas
θ
Materiales Blandos
o
o
o
o
o
Procesos de clasificación Granulométrica
Homogenización
Separación de estériles ( vías húmedas, Lavado de carbones )
Almacenamiento
Despachos
5.5. Acopio de Carbón y Beneficio
El acopio o almacenamiento de carbón se hace con el fin de compensar las
diferencias que existen entre producción , transporte y despachos de carbón (
consumo ) . De otro lado el almacenamiento también es una garantía de
disponibilidad del mineral , cuando se presentan interrupciones inesperadas en la
operación. Los sistemas de almacenamiento de almacenamiento de carbón mas
utilizados son las pilas y los silos.
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5.5.1. Almacenamiento en pilas
Es el sistema mas empleado y consta de pilas o arrumes de carbón en forma
cónica , de sección triangular o trapezoidal , y desarrollo longitudinal recto o curvo
. Generalmente las pilas no se compactan , por lo cual , sus taludes toman la
inclinación del ángulo de reposo del material . En casos muy especiales es
necesario compactar , para evitar la auto combustión de las pilas.
El método mas sencillo de formación de pilas consiste en el simple descargue de
un camión al pie de la pila , arrume del carbón con tractores de llantas u orugas o
con traíllas , y posteriormente recogerlo con cargadores para depositarlo en tolvas
que descargan a una banda transportadora o en un medio de transporte.
5.5.2. Almacenamiento en silos
La utilización de silos presenta grandes ventajas con relación al sistema de pilas ,
por cuanto disminuye ostensiblemente la emisión de polvo y ocupan una menor
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área de terreno que estas . Los silos elevados son muy adecuados para ser
cargue directo a trenes o camiones .
El cargue a los silos , por su parte puede hacerse a través de una banda
transportadora , elevadores de cangilones o a través de un sistema similar.
5.5.3. Beneficio del carbón
Con el fin de satisfacer las necesidades de los consumidores finales de carbón ,
en la mayoría de operaciones mineras a cielo abierto se hace necesaria la
instalación de infraestructura especial , dotada de equipos con capacidad para
realizar las siguientes labores:
♣
♣
♣
♣
♣
♣
♣
Mezclas
Homogenización
Trituración a granulometría deseada
Lavado
Cribado
Secado
Manejo de calidades
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6. TALLERES
El diseño de un taller de reparaciones minero desde los puntos de vista de su
capacidad y las prestaciones para lograr la eficaz atención a un equipo de
maquinaria minera requerirá la evaluación de los siguientes factores:
a)
b)
c)
d)
Tamaño y naturaleza de la flota o de los equipos
Tipo de trabajo que se deberá utilizar
Rendimiento y productividad del personal
Espacio y capital disponible
El planeamiento y el diseño del taller afectaran tanto a la inversión en el edificio,
herramental, como la misma productividad y eficiencia.
Independientemente de que la empresa minera, por su antigüedad, disponga ya
de unos talleres principales adecuadamente adecuados y servidos, la explotación
a cielo abierto requiere, por la maquinaria que tiene y el ritmo con que trabaja, un
taller propio, moderno, ágil y proyectado convenientemente para dicha maquinaria.
El criterio base para el proyecto del taller será tratar de evitar en todo lo posible
cualquier diagnostico e incluso la reparación sobre la maquina. La parte afectada
de la maquina deberá ser sustituida por otra igual que existirá en almacén
preparada en el taller. De ello se deduce primero, que las maquinas al adquirirse
deberán ser muy bien elegidas para que el intercambio de cualquiera de los
elementos esenciales.
Los elementos fundamentales del taller deberán ser las maquinas de manipulación
y elevación, tales como grúas, el puente grúa, gatos, carretillas elevadoras,
apoyos etc. No obstante, no deberán olvidarse las clásicas herramientas o áreas
tan imprescindibles en un taller como:
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θ
θ
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θ
θ
θ
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Compresores y distribución de aire comprimido
Distribución eléctrica y potencia instalada adecuada
Equipos de iluminación. Buena iluminación central
Equipos de soldadura eléctrica y autógena apropiados
Bancos de trabajo con sus adecuadas herramientas por especialidades
Tornos y fresas. Maquinaria herramienta mínima básica
Taladros, cortadoras de chapas gruesas
Prensas hidráulicas de alta capacidad
Cortadoras de flejes o tochos de acero y tuberías
Afiladoras etc.
El diseño de la planta deberá ser bien estudiado para que la entrada y salida de
las maquinas por muy grande que sean o vayan a ser, no puedan producir
interferencias o perdidas de tiempo, tanto en el momento actual como en el futuro
parque de maquinaria. La iluminación y ventilación y el confort serán factores que
igualmente deberán tenerse en cuenta para obtener un mayor rendimiento del
futuro trabajo de las personas.
La complejidad de la maquinaria moderna exigirá hoy, la mas completa
especialización del personal del taller para lo que generalmente los distribuidores
de la misma deberán impartir capacitación bien durante el montaje de la
maquinaria en la mina o bien en sus casas centrales
Para efectuar un adecuado mantenimiento preventivo, será preciso dividir el
parque de maquinaria en dos grupos:
a) Equipos móviles
•
•
•
•
•
•
Volquetes
Tractores de neumáticos
Tractores de orugas
Palas cargadoras
Moto traíllas
Vehículos auxiliares (
compactador)
moto
niveladoras,
camión
de
riego,
b) Equipos pesados semiestaticos
•
•
•
•
•
Excavadoras
Dragalinas
Perforadoras
Subestaciones
Rotó palas
La estación de servicio, cuyas funciones serán las propias de un mantenimiento
preventivo deberá disponer de:
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θ
Tanques independientes y de capacidad suficiente
Estación de despacho de combustible. Con el preciso control de caudales
Naves de aceites y grasas sin fosos de engrase
Naves o estoks de neumáticos. Maquinaria de montaje
Almacene suficiente para previsión de recogida de excedentes
Cisternas de aceites usados
Compresores de aire y bombonas de nitrógeno
Instalación de distribución de aire comprimido
Equipos de soldadura
Naves de carga de baterías y equipos eléctricos
Planta de lavado con diseño para evacuar las aguas sucias y el barro, que
pasara a ser un fuerte problema en épocas de lluvia
Equipos de lavado a presión y temperatura
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