UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO Facultad de IngenieraDepartamento de Explotacin de Minas y Metalurgia

CUADROS CONJUGADOSEXPLOTACIN DE MINAS SUBTERRNEAS

Por Juan Carlos Lpez Trujillo

CUADROS CONJUGADOS (SQUARE SET )

INTRODUCCIONEste mtodo se aplica minando depsitos en los cuales el mineral y la roca encajonante son estructuralmente dbiles, en donde las fallas y fracturas de la roca encajonante y del mineral son particularmente notables. El mtodo es adaptable a todo tipo de depsitos con contornos regulares o irregulares, por lo que resulta extremadamente flexible en yacimientos donde el tipo y la calidad del mineral varan en zonas muy cercanas entre s.

El mtodo consiste en que se barrena, se detona y se rezaga un bloque pequeo de mineral, lo suficientemente largo para ser remplazado por un conjunto de vigas de madera puestas inmediatamente en su lugar (Fig.1). La funcin primaria de los cuadros conjugados es dar un soporte temporal a las paredes del rebaje mediante el relleno con material fragmentado y ofrecer un camino en la fase de trabajo.

Fig. 1

Este mtodo a cado en la obsolescencia en la actualidad debido fundamentalmente a factores ecolgicos (altos consumos de madera), la baja produccin debido a la mecanizacin limitada que se presenta en este mtodo, a nuevas formas de minado, nuevas formas de soporte, Nuevas formas de relleno y Consecuentemente a los elevados costos de operacin que todo esto genera.

En grandes cuerpos algunos de los cuadros conjugados fueron reforzados mediante vigas diagonales (Fig. 2)

Fig. 2 Mina Tintic

Despus de esto se encontr que para cuerpos pequeos puede usarse sin reforzamiento si el cubo fuese rellenado.

Tcnicamente puede ser aplicable en cuerpos donde todos los dems mtodos han probado ser inadecuados, asegurando recuperaciones de minado cercanas al 100%. Sin embargo, la desventaja ms grande del sistema resulta ser su alto costo de operacin (mano de obra y materiales), por lo que su aplicacin slo se justifica en yacimientos que presenten leyes muy altas.

Aplicacino o o

Resistencia mineral: dbil a muy dbil. Resistencia roca: dbil a muy dbil. Forma depsito: cualquiera, puedes ser regular o irregular.

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Inclinacin: preferible mayor a 45 ; aunque puede aplicarse a depsitos planos.

o

Tamao depsito: cualquiera, aunque ha sido aplicado generalmente a cuerpos pequeos.

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Calidad mineral: Muy buena calidad (leyes altas) Distribucin de leyes: uniforme. Profundidad: Somera a profunda (> 1000 m)

Obras de Accesoo

Tiro vertical

Obras de Desarrolloo

Niveles

Ciclo de OperacinBarrenacin

Armado e instalacin de la Estructura

Voladura

Rezagado

Operacino

Consiste en la extraccin de pequeos bloques, que son reemplazados por un armado de madera y posterior relleno La seccin del marco vara de 1.8 a 2.5 m El mineral puede caer por gravedad o rezagarse hacia una metalera dentro del rebaje ( fig. 4). fig. El armado de madera y su posterior entarimado se hace dentro del rebaje. rebaje.

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Fig. 4 Modo de rezagado en Square set mediante un winche y escrepa

Variantes de Square SetCuadros conjugados sin relleno Cuadros conjugados con relleno posterior

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Cuadros conjugados sin rellenoLa metodologa de minado consiste bsicamente en minar secuencialmente del respaldo del bajo hacia el respaldo del alto en cortes ascendentes, abriendo espacios lo suficientemente grandes como para colocar un cuadro conjugado (cubos, estrictamente Hablando (fig. 5) los cuales solo se colocaban acoplados) con dimensiones aproximadas entre 1.80 y 2.50 m por cara.

Fig. 5 Ensamblado de los cubos

Tipos de Ensambles

Fig. 5 Vista general de la estructura formada mediante cuadros conjugados

Cuadros conjugados con relleno posteriorA medida que la operacin avanza, todos los conjuntos de cuadros o cubos conjugados son rellenados con tepetate o cualquier otro tipo de material estril, con la finalidad de proporcionar una mayor estabilidad y resistencia a la estructura formada (fig. 6). La excepcin sern aquellos cubos alineados verticalmente que se usarn como conductos de ventilacin, chorreaderos de mineral y caminos de acceso.

Fig. 6 Relleno de cubos

La operacin de colocar y en su caso el de rellenar cada cubo, forma parte integral del ciclo normal de minado que exige el mtodo, y no como una operacin independiente y aislada de ademado o soporte estructural.

En su calidad de mtodo selectivo, la operacin de separacin se puede realizar dentro del rebaje dejando el material estril en l como parte constitutiva del relleno (fig. 8).

Fig. 8 Cuadros conjugados con relleno posterior

La estructura formada por los cuadros conjugados y el relleno soportan eficientemente nicamente la porcin posterior del rebaje y la zona inmediata alrededor del alto y del bajo, por lo que el relleno, cuando se hace necesario, soporta una parte proporcional del total de la carga sobrepuesta y puede, eventualmente, soportar el 100% como hundimiento o como fenmeno de subsidencia en curso.

Ventajaso

Adecuado para depsitos de malas condiciones geolgicas Es un mtodo selectivo, el mineral de baja ley o tepetate puede utilizarse como relleno. Buena recuperacin (90 %) Baja dilucin (