INTRODUCCION A LOS METODOS DE EXPLOTACION

Los métodos de explotación se definen como:la forma geométrica usada para explotar un yacimiento determinado.

En buena cuenta: Es la manera de dividir el cuerpo mineralizado, en sectores, aptos para la extracción.

La explotación de una mina es un conjunto de operaciones para arrancar, cargar y extraer el mineral, que requiere un funcionamiento óptimo de varios servicios anexos como:

• Ventilación • Fortificación • Drenaje • Suministro de Energía, Aire, Agua.

El objetivo de la explotación de un yacimiento es la extracción de menas y sustancias minerales sistemáticamente, de manera que la comercialización de la sustancia mineral proporcione la utilidad esperada. La explotación de una mina se compone de tres operaciones mineras básicas :

• Accesos y desarrollos de aperturas mineras • Preparación o infraestructura de la mina • Arranque o explotación de la mina.

Excavación de Corte y Relleno

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AplicacionesLa minería de corte y relleno se aplica para explotación de yacimientos muy inclinados, en estratos de estabilidad entre buena y moderada, y un alto grado comparativo de mineralización. La explotación de corte y relleno presenta mejor selectividad que las alternativas de explotación SLOS y VCR. Por lo tanto, se `prefiere el corte y relleno para yacimientos de forma irregular y mineralización diseminada. El corte y relleno permite la explotación selectiva, a fin de recuperar separadamente secciones de alta ley, y dejar la roca de baja ley atrás en gradas.

DescripciónLa explotación de corte y relleno excava el mineral en trozos horizontales, comenzando desde un punto de extracción inferior, y avanzando hacia arriba. El mineral se perfora, vuela y se

carga la marina eliminándola de las gradas. Cuando la zona total escalonada ha sido explotada, los vacíos se rellenan con relave de arena o desechos de rocas. El relleno sirve tanto para soportar los muros de las gradas y plataforma de trabajo para el equipo cuando se explota el siguiente trozo. El relleno a menudo consiste del relave de arena desenlodada de la planta de preparación de la mina, a veces complementada por rocas de desecho producidas por las excavaciones de desarrollo, apiladas en gradas vacías por cargadores LHD.

El relleno de arena hidráulica se utiliza con la explotación de corte y relleno. El relleno de partículas de desechos de grano grueso de la planta de preparación de la mina, se mezcla con agua con 60 a 70% de sólidos, y distribuidos a las gradas a través de una red de tubería plástica. Antes de rellenar, se sellan las entradas de los caserones y en el fondo de éstos se instalan los tubos de drenaje. La arena rellena la grada casi hasta la altura total, como se requiere un relleno más duro en la superficie, el cemento se mezcla cuando el agua se ha drenado en la última vaciada, quedando la superficie de relleno suave y compacta, y como una buena base para las máquinas móviles mientras se explota el siguiente trozo de mineral.

DesarrolloEl desarrollo de explotación de corte y relleno incluye:

1. Galería de tansporte a lo largo del criadero en el nivel principal.2. Socavación de la zona de gradas con drenaje para agua.3. Rampa espiral en el muro yacente, con acceso al punto de extracción.4. Conexión de chimenea al nivel superior para ventilación y relleno de material.

Explotación de Vetas Angostas

Las dimensiones de los depósitos de minerales son muy variables. Un yacimiento puede ser desde una formación grande, masiva, con un área de varios kilómetros cuadrados de superficie, hasta una vena de cuarzo con una anchura de medio metro que contenga unos 20 g/ton de oro. Los mineros apuntan a recuperar valiosos minerales pero prefieren dejar el estéril de rocas colgantes - y el muro yacente en su lugar. En los depósitos mayores las máquinas mecanizadas operan en el interior de las galerías sin problemas. Cuando la explotación se angosta a sólo unos pocos metros, las máquinas quedan demasiado anchas como para calzar dentro de los límites del mineral. Para excavar más espacio a fin de introducir una máquina más grande produce estéril que diluye el mineral. La alternativa es adoptar técnicas manuales, y usar mano de obra para recuperar la veta de alta ley. Pero la mano de obra es cara y las técnicas son poco eficientes. Además, es difícil encontrar personas que acepten trabajar con perforadoras de roca manuales y usar fuerza muscular.

Maquinas de tamaño reducido para explotación angostaHoy en día, hay una selección de máquinas estándar de "tamaño reducido" disponibles, permitiendo la explotación mecanizada en galerías con una anchura de 2,0 m. La gama de máquinas de tamaño reducido incluye el equipo de perforación de avance para perforaciones angostas, hermanadas con equipo de perforación de barrenos largos del mismo tamaño. El pequeño jumbo para explotación de galerías y el equipo de barrenos largos, complementado con el cargador LHD de 2 m3, es lo único que se requiere para la explotación mecanizada de la veta con una anchura de 2,0 m.

Explotación de una vena angosta con inclinación pronunciadaTome nota de la distribución del trabajo en la Figura 25, donde la explotación de galerías, perforación de barrenos largos, cargas y voladuras y cargio se ejecutan en subniveles separados.

Cut and Fill Stoping

Large near-vertical orebodies are frequently mined by the cut and fill method. The ore is excavated in horizontal slices of about four metres thickness starting at the bottom of the orebody and working upwards. After blasting the ore is removed from the stope by whatever method is appropriate. As each slice is mined the void is filled with waste material to help support the walls and provide a base from which to work in removing the next slice. The fill maybe crushed rock from underground development or tailings from the ore processing plant or a mixture of both. In the case of tailings they are usually mixed with cement and water and are pumped or gravitate to the stopes as a slurry, which when drained provides excellent support.

Broken ore is removed by load-haul-dump trucks or winch operated scrapers to ore passes then railed or trucked to the shaft or an underground crushing station. Alternatively it can be loaded directly into trucks for haulage to the surface.

Cut and fill stoping allows a good recovery of ore, provides good support and permits close control of the boundaries of the stope, thus reducing dilution of the ore from the barren surrounding rock. Cut and fill stopes can be highly mechanised and hence become quite productive in terms of tonnes of ore per man-shift.

2.1.2 CUT AND FILL STOPING

This type of mining method is used in ore zones where the strength of the wall rocks is such that the ground will not stand unsupported over long dip intervals. (FIGURE 5). The method is also used in ore zones where the hanging wall and footwall ore contacts are quite irregular, or have erratically mineralized lenses in the walls that only make ore grade on an intermittent basis. The method is also applicable for use in wide ore zones that would not stand unsupported if opened up over their full width. Wide ore zones can

be recovered by mining across the width of wide zones. A pillar is left beside the just mined out stope, and a second stope is mined across the zone parallel to the first. When the cemented backfill in both stopes has cured, it is possible to extract the remaining pillar ore between the two stopes. This assures that 100% of the ore is recovered. With such a method, it is essential that the fill used in the initial stopes contains sufficient cement to ensure that they will not fail when the pillar between them is mined.

Fill material can consist of waste rock, sand and gravel, or, more commonly, mill tailings. The coarse fraction of the mill tailings are usually delivered to the stope from the mill in a mixture containing up to 25 -30% water which, after placed in the stope, drains off, leaving the tailings in place. It is common practice to add cement to the top portion of the fill in a stope in order to provide a solid roadbed for equipment in the stope, and to keep the fill from diluting the ore from the next cut. In transverse cut and fill stopes it is necessary to add cement to the total volume of fill, eliminating the need to leave pillars between the stopes.

Relatively narrow and short cut and fill stopes are mined in a similar manner to shrinkage stopes by using hand held machines and blasting the muck down in 2.3 to 3.0 meter lifts, filling the void and repeating the process. If the stope is relatively long, both mining and filling operations can occur simultaneously. FIGURE 5 represents a typical cut and fill stope that illustrates the method and shows the associated services required for access and ventilation. Broken ore is normally removed from the stope through a steel lined mill hole that is carried up through the fill each lift.

If the ore zone is in the order of 4.0 to 9.0 meters wide, productivity improvements can be gained by utilizing rubber-tired equipment rather than electric or pneumatic scrapers or slushers to transfer the broken ore to the mill holes. In addition, drilling operations can be conducted utilizing mobile drilling rigs rather than hand held machines. It is possible to modify the method from that shown in Figure 5 so that access can be gained to each stope lift through a drift driven off a ramp located in the footwall of the ore. The advantage of such an arrangement is that it eliminates the need to carry a mill hole through the fill and permits mobile equipment, which would be captive in the stope during its life, to be utilized elsewhere in the mine.

One of the advantages of cut and fill mining is that it permits the selective mining of irregular shaped ore lenses with a minimum of dilution. It is often possible to separate a waste section occurring within the ore and leave it behind in the stope for fill. Cut and fill mining has an advantage over shrinkage methods in that there is very little time lag in getting the broken ore to the mill once it is mined. For ore zones that are characterized by heavy or slaby ground, cut and fill mining is often the only choice available to the mine planner.

The disadvantage of this method is that stope productivity is often cyclical due to the need to delay mining operations while the stope is being filled. To overcome this, it is necessary to have a number of extra stopes developed to rotate the mining crews into while waiting for fill. In addition, fill material must be available upon demand. Any breakdown in the mill affecting the production of fill material or any major breakdown in the fill distribution system, will result in reduced production.

Productivities for cut and fill stopes can range from 15 to 30 tonnes per manshift for conventional stopes, and from 35 to 50 tonnes per manshift if the stope is mechanized. Operating mines utilizing cut and fill methods as their only mining method would typically produce at a rate between 500 to 1000 tonne per day. Mining costs range from $30 to $40/tonne and are quite variable from mine to mine, depending on conditions.