METODO DE EXPLOTACION DE

YACIMIENTOS NO METALICOS

En la explotacin de sustancias no metlicas

existen mtodos superficiales o a cielo abierto y

subterrneo. Como el valor comercial de los no

metlicos es bajo, siempre se busca un mtodo

que sea econmico y de alto rendimiento y esto

nicamente pueden darnos los mtodos

superficiales.

Los mtodos de explotacin de Canteras y

graveras pueden definirse como los

procedimientos utilizados y el orden espacial con el

que se llevan a cabo la extraccin de los materiales

de inters y estriles asociados, dependiendo

fundamentalmente de las caractersticas

MORFOLOGICAS del yacimiento y topografa del

terreno.

En el caso de los ridos se distinguen dos grandes

grupos de mtodos: graveras cuando se explotan

ridos naturales, y canteras cuando los materiales

beneficiables se extraen de un macizo rocoso

generalmente competente.

1.1. Canteras: Este trmino se utiliza

genricamente para referirse a las explotaciones

de rocas industriales y ornamentales. El mtodo a

cielo abierto consiste en una excavacin

tridimensional por banqueo, con uno o varios

niveles, segn la disposicin estructural del

yacimiento y la topografa del lugar.

Dentro de este grupo, las canteras pueden

clasificarse atendiendo al criterio del relieve del

terreno original, distinguindose as:

Cantera en terrenos horizontales

Cantera en ladera.

1.1.1Canteras en terrenos horizontales:

Se caracteriza por la necesidad de tener que

realizar unos trabajos de apertura ms

costosos con el fin de disponer del frente de

un banco para el arranque de los materiales.

Las labores se inician en forma de trinchera,

fig. 13, hasta alcanzar la profundidad del

primer nivel, ensanchndose a continuacin

el hueco creado.

La ampliacin del hueco en superficie puede

compaginarse con la profundizacin; de esta

forma se compensan las distancias de

acarreo, se concentran los tajos en los que

se trabaja y se afecta a una superficie de

terreno menor.

El principal inconveniente de estas canteras

estriba en la necesidad de efectuar todo el

transporte de materiales contra pendiente.

Por el contrario presenta la ventaja de que una

vez excavado un hueco con dimensiones

suficientes es posible instalar la planta de

tratamiento dentro del mismo. De esta manera se

evitan los problemas de impacto ambiental por

intrusin visual, polvo y ruido, y se produce una

menor ocupacin de terrenos.

En estas canteras es posible proyectar la pista

general en una posicin que no tenga que

moverse durante mucho tiempo y con un trazado

rectilneo o poligonal, facilitando la

implementacin del sistema de cintas

transportadoras.

1.1.2. Canteras de ladera: Estas explotaciones sonlas ms numerosas y se caracterizan por un grannmero de bancos, aunque hasta hace pocos aos latendencia era trabajar con pocos bancos muy altos.

Segn la direccin en la que se realizan los trabajosde excavacin, pueden distinguirse las siguientesalternativas. Avance frontal y frente de trabajo de altura creciente. Excavacin descendente y abandono del talud final en

bancos altos.

Avance lateral y abandono del talud final. Excavacin troncocnica con prdida de macizo de

proteccin.

La primera alternativa es la ms frecuente,

y de ello es debido, en general, a la

facilidad de apertura de las canteras y a la

mnima distancia de transporte inicial

hasta la planta de tratamiento.

El frente de trabajo es siempre activo,

salvo en alguna pequea zona, y

progresivamente ms alto, por lo que es

prcticamente inviable proceder a la

restauracin de los taludes hasta que no

finalice la explotacin.

Para obviar este ltimo inconveniente sepuede proceder a efectuar la excavacin demanera descendente, desde los bancossuperiores hasta los de menor cota. Estorequiere una definicin previa del talud finaly, consecuentemente, un proyecto a largoplazo. La principal desventaja que planteaes la necesidad de construir toda lainfraestructura viaria para acceder a losniveles superiores, as como una mayordistancia de transporte en los primerosaos de la cantera, Fig. 14.

La tercera alternativa se puede llevar a

cabo cuando la cantera tiene un desarrollo

transversal reducido, es decir se profundiza

poco a poco en la ladera, pero el avance

lateral es amplio Fig. 15

Las principales ventajas que representa son laposibilidad de recuperar los taludes finales, unavez excavado el primer hueco en uno de losextremos de la propiedad, el poder efectuar unrelleno parcial de dicho hueco con estriles oresiduos inertes, y mantener de forma msconstante la distancia de transporte, siempre quela instalacin se encuentre en el centro de lacorrida de la cantera.

En toda las variantes mencionados los sistemasmineros suelen ser discontinuos, ya que por sumayor flexibilidad se adaptan mejor a lascondiciones cambiantes que se presentan a loslargo de la vida de las canteras.

Otras ventajas de estas explotaciones son losaltos rendimientos que se alcanzan por jornal,la mayor eficiencia y control de lasoperaciones, etc.

Un denominador comn a muchas de estascanteras es el tipo de diseo del hueco y elmtodo de explotacin. Con el fin de ocultar alas vistas y, concretamente, reducir el impactovisual de stas, las excavaciones se proyectanen forma troncocnica, como si de una cortametlica se tratara, realizndose la extraccinpor bancos de altura reducida (12 18 m). Fig.16.

La evacuacin del material se realiza a travs

de una infraestructura subterrnea, constituida

por un pozo vertical glory hole y con el tnel

de transporte hasta instalaciones de exterior

donde la roca se somete a las operaciones

subsiguientes de trituracin, clasificado, acopio

y embarque. Generalmente la trituracin

primaria se realiza dentro de las propias

canteras, en instalaciones mviles o

semimviles, con lo que se reduce el riesgo de

atascos en los pozos.

Este tipo de diseo, que implica el abandono de unaparte del yacimiento y la realizacin de un conjunto delabores subterrneas, se justifica por el menorimpacto ambiental que se produce polvo, ruido,pistas exteriores, etc. y por aprovechar la gravedaden la manipulacin de los materiales.

Es de destacar el hecho de que en todas estascanteras el arranque se realiza con perforacin yvoladura en bancos con una altura inferior a los 20 m.

En la perforacin de barrenos se han ido sustituyendolos tradicionales martillos de fondo por equiposrotopercutivos hidrulicos de martillo en cabeza, eincluso a rotacin. Los dimetros ms frecuentesvaran entre 89 mm (3 pulg.) y 251 mm (9 7/8pulg.).

En estas canteras las profundidades proyectadasllegan a superar los 200 m, por lo que es posibleplantear dos secuencias de avance. La primeraconsistente en explotar desde los bancos ms altosa los mas bajos, pero cada vez un nivel en toda suextensin y llevndolo hasta la situacin de taludfinal y, la segunda, configurando un frente de avancecon varios bancos por ejemplo, tres o cuatro convistas a aprovechar el descenso por gravedad yreducir el nmero de pistas a reconstruir yconservacin de las mismas. En la Fig. 17 pudeverse un detalle de este ltimo esquema; el materialvolado es empujado desde los diferentes bancos porun tractor de arrugas hasta el nivel inferior donde escargado.

La cantera se divide en diferentes zonas conel final de simultanear las operaciones deperforacin y voladura, la roca volada, al serempujada y caer desde una altura apreciable,se fractura, alcanzndose una granulometraan mas fino que la conseguida por la propiavoladura.

Esta tcnica puede ser aplicada, tambin poraquellas canteras que avanza a media laderay en terrenos con topografas abruptas. Entales caso ser preciso habilitar con rampasde acceso a los diferentes niveles para losequipos de perforacin y empuje. Laspendientes de estas suelen ser del 15%.

En la Fig. 18 se representa una seccin de

una cantera de granito, proyectada para

alcanzar 330 m de profundidad, con una

superficie afectada de 50 ha y taludes finales

de 56. En la citada figura aparecen

reflejadas las sucesivas ubicaciones de la

trituracin primaria, en el caso en que esta

fuera estacionaria. Las reservas alcanzan los

169 Mt, por lo que la vida de la explotacin

para el ritmo anual previsto de 5 Mt supera

los 30 aos.

1.1.4. Canteras Subterrneas

La minera subterrnea es, generalmente, mscara que el laboreo a cielo abierto y es, portanto, por lo que no es frecuente cuando losrecursos geolgicos no escasean. Sinembargo, cuando el estril de recubrimientodel yacimiento aumenta o cuando existenimportantes restricciones ambientales puedesuperarse al umbral econmico de viabilidad,en cuya determinacin se deber haberconsiderado el posible beneficio derivado delaprovechamiento de los huecos subterrneos.

En el momento de plantear el proyecto de

una cantera subterrnea se prestar

especial atencin a los siguientes

apartados:

- Mtodos de explotacin.

- Accesos a la cantera.

- Tcnicas de sostenimiento.

- Ventilacin.

- Usos del espacio subterrneo.

a) Mtodos de Explotacin y Equipos Mineros

La eleccin del mtodo minero depende de

numerosos factores: morfologa, potencia e inclinacin

del depsito, caractersticas geomtricas de los

hastiales y masa explotable, costes de arranque,

infraestructura, etc.

Actualmente, la mayora de las canteras subterrneas

en produccin se encuentran en depsitos con

estratificacin horizontal o pequeos buzamientos. El

mtodo utilizado es el conocido por cmaras y

pilares, que consiste en la apertura de una serie de

galeras rectas y paralelas con espaciamiento regular,

que posteriormente se conectan entre s con

transversales perpendiculares

Las zonas sin explotar, entre los huecos

excavados, forman columnas verticales de roca

que se denominan pilares y que son dejados para

proporcionar un soporte permanente del

recubrimiento suprayacente. Las dimensiones de

estos pilares variarn en funcin de las

caractersticas resistentes del macizo rocoso y

espesor del material de recubrimientos, Fig. 21.

Con este mtodo minero se suele abandonar en

los pilares entre el 20 y el 50% de la roca

explotable.

Explotacin en dos niveles de cantera subterrnea por el

mtodo de cmaras y

Segn la potencia del estrato que sebeneficia, la extraccin se lleva a cabo enuno o dos niveles. Generalmente, por encimade los 7 m se dispone de dos niveles, elsuperior se avanza como si se tratara de unagalera y el inferior por banqueo. Elprocedimiento de seleccin de los equipos deperforacin es similar al que se sigue en lascanteras a cielo abierto, incluso en lascanteras subterrneas donde los yacimientosson potentes pueden emplearse equipos deperforacin similares a los de superficie o conpequeas modificaciones para adecuarse alas dimensiones del rea de trabajo.

Los costes de perforacin y voladura son

relativamente ms altos en las canteras

subterrneas, debido al menor volumen de las

voladuras y al mayor confinamiento de la roca. En

comparacin con una cantera de superficie, para

una misma produccin, se requiere un mayor

nmero de voladuras ms pequeas. Por otro lado,

se utilizan, total o parcialmente, esquemas de

voladura en tnel, con consumos especficos muy

superiores a los del cielo abierto, de 14 a 2 kg/m3

en interior frente a 0.35 kg/m3 en superficie. Este

sobrecoste es fragmentacin queda en parte

compensado por el ahorro en trituracin, pues la

roca queda ms troceada.

Cuando la explotacin se realiza en dos

niveles, las voladuras en banco son

similares a las de cielo abierto, ya que

se dispone de un frente libre efectivo.

En la proximidad de los hastiales

laterales y del techo se utilizan tcnicas

de voladura de contorno con el fin de

minimizar los daos al macizo

remanente.

En la mayora de las canteras subterrneas los

accesos se realizaban mediante tneles,

cuando los depsitos son horizontales y

aflorantes, o mediante rampa, cuando

presentan una ligera inclinacin o no afloran. El

sistema de pozos prcticamente no se utiliza,

debido a los altos costes de desarrollo y a la

inversin en la maquinaria de extraccin.

Las rampas pueden disearse con pendientes

de hasta el 33% (18). En tales casos los

equipos de transporte estn constituidos por

cintas, por lo que es habitual disponer la

trituradora primaria dentro de la propia

explotacin. Cuando los accesos son

horizontales o con pequea pendiente se

suelen emplear volquetes para el transporte

del material.

La maquinaria de carga y transporte es similar ala de cielo abierto, aunque en algunos casosposeen una configuracin de bajo perfil debido alas menores alturas disponibles. Sin embargo,muchos explotadores de canteras tienden autilizar los mismos equipos que emplean ensuperficie, por las siguientes ventajas:estandarizacin de repuestos con otras canterasa cielo abierto, mayor experiencia en el manejoy mantenimiento de la maquinaria, mayordisponibilidad de los equipos empleados ymayor capacidad de produccin por unidad decapital invertido.

En lo referente a las tcnicas de

sostenimiento, lo ideal es no necesitar

ninguna de ellas una vez que los pilares estn

bien dimensionados. No obstante, en

ocasiones es preciso proceder a la colocacin

de bulones, cables de anclaje, pletinas

bulonados e incluso al gunitado. Todas ella

suponen un coste adicional que deber

tenerse en cuenta a la hora de estimar los

costes de produccin cuando los macizos

rocosos no son suficientemente competentes

La instalacin de ventilacin, en algunos

casos es natural, debe ser suficiente para

evacuar los gases generados por los

equipos mecnicos y los humos de las

voladoras. Parte de los problemas de

ventilacin pueden quedar solventados

mediante el empleo de cintas

transportadoras de accionamiento

elctrico.

Finalmente, el posible aprovechamientos delespacio subterrneo creado es uno de losaspectos que no deber olvidarse, pues puedeayudar a compensar los mayores gastos deproduccin y completar los proyectos mineroscon usos ms racionales.

Generalmente, las cavidades abiertas presentanlas siguientes caractersticas: temperaturaprcticamente constante a lo largo de todo elao, localizacin prxima o baja reasdensamente pobladas y con un valor del sueloalto, reducido caudal de aguas subterrneascuando los macizos poseen discontinuidades,etc.

Diseo y explotacin de las graveras :GENERALIDADES:

Las graveras contienen ridos naturales sueltos, generalmente silceos,

pero tambin calizos

Las rocas ms frecuentes son: cuarcita, granito, cuarzo y rocas

metamrficas, segn las reas de origen

En Espaa, el 54% de los ridos es de trituracin, de origen calizo, el 29%

es silceo (graveras), y el 17% es de origen diverso.

En la Comunidad de Madrid, por el contrario, slo un

19% de los ridos es calizo (trituracin), el 72% es silceo (graveras) y el 9%

tiene otro origen.

Investigacin de yacimientos de ridos

naturales

Los yacimientos con porcentajes altos de granulometras

superiores a 6 mm se buscan porque permiten la trituracin de

gruesos

Los depsitos de arena, tipo playa o duna, por el contrario, tienen

aplicaciones escasas

La investigacin preliminar exige la consideracin de los

parmetros intrnsecos y extrnsecos del yacimiento

Investigacin de yacimientos de ridos

naturales

Parmetros intrnsecos:

Referidos al material: granulometra, mineraloga, redondez y esfericidad de los

granos, minerales oxidables, cloruros, etc.

Referidos al yacimiento: extensin, reservas, porcentaje de finos, nivel fretico,

acuamientos laterales, compacidad, etc.

Parmetros extrnsecos:

Legislacin, espacios protegidos, derechos de uso del terreno, red de

comunicaciones, situacin, estado y capacidad de la red de carreteras, reas de

consumo, restricciones ambientales, explotaciones vecinas, posible competencia, etc.

Con todos los datos anteriores se hace una planificacin de la explotacin

Diseo de huecos en graveras

Grupos de criterios para el diseo:

Criterios estructurales (disposicin espacial de los recursos)

Criterios geotcnicos (estabilidad y geometra de los taludes)

Criterios operativos (espacio necesario para el trabajo de los

equipos)

Criterios ambientales (minimizacin del impacto)

Algunos criterios operativosAltura de banco: Limitada por normativa al alcance del cucharn de la pala, si es arranque directo.

Si se utiliza bulldozer para arranque y empuje, no se limita la altura pero s la pendiente mxima de

trabajo (25%)

Plataformas de trabajo: Deben permitir el movimiento sin riesgo de mquinas y personal.

Suficientes para giro de volquetes

Bermas: Si la altura del paquete es superior al talud mximo permitido. En operacin su altura ser

al menos la de la plataforma de trabajo. En situacin final debe permitir la estabilidad del talud.

Normalmente V=1/H=4

Pistas y rampas: 3 4 veces ms anchas que la anchura del mayor volquete. Pendiente

recomendable del 8%

El espacio de trabajo o mdulo va evolucionando a medida que avanza la gravera. La restauracin

debe ser simultnea con la explotacin.

Las graveras tienen problemas

especiales para su diseo y

explotacin, por su geometra y por los

problemas geoambientales que

conlleva su abandono

Existe una normativa comunitaria, que

exige la planificacin previa y la

recuperacin de los terrenos afectados

por explotaciones de gravas y arenas

1.2 Graveras

Los materiales ditrticos, como las

arenas y gravas, albergados en los

depsitos de valle y terrazas de los

ros se encuentran poco

cohesionados, dependiendo de la

presencia o no de agua y las

condiciones de drenaje que se

adopten.

1.2.1 Graveras Secas

Consisten en excavaciones tridimensionales hastaalcanzar el fondo previsto o lecho del depsito dearenas y gravas.

Dependiendo de la profundidad, el avance serealiza con un frente nico o escalonado,constituido en este caso por varios bancos. Lamaquinaria que se emplea es la tpica de cualquiermina a cielo abierto.

Generalmente, este tipo de explotaciones selocalizan en las terrazas de los depsitos fluviales,presentando la ventaja de una mayor accesibilidadvisual de los materiales que se extraen y unamejores condiciones de trabajo de los equiposmineros.

.2.2 Graveras con Explotacin bajo Lmina de agua

Las graveras en las que el nivel fretico se encuentra muy prximo a la superficie, o a

una cierta profundidad cuando el paquete

productivo es de gran potencia, suelen

explorarse total o parcialmente bajo una

lmina de agua.

El mtodo aplicado es similar al del

grupo anterior, con la diferencia de

que en la mayora de los casos se

lleva un solo banco, con una altura

igual a la de la profundidad del hueco

inundado. Slo cuando la parte alta

del depsito se encuentra seca la

extraccin se hace con un mtodo

mixto, pudiendo emplearse equipos

diferentes en cada zona.

Habitualmente, se precisan equipos distintos a

cuando se opera en condiciones secas, siendo los

ms comunes: dragaminas, cucharas de arrastre y

retroexcavadoras.

El principal inconveniente estriba en la falta de

visin sobre los materiales que se extraen y,

consecuentemente, las prdidas o contaminacin

de dicho materiales por arcillas o limos.

Con este mtodo se presupone que prcticamente

todos los terrenos afectados van a abandonarse

como lagunas, llegndose a rellenar parcialmente

algunas zonas.

1.2.3. Graveras con Rebajamiento del

Nivel Fretico

Este mtodo se basa en la depresin del

nivel fretico mediante una de las siguientes

variantes, conjunto de pozos de bombeo

perimetrales al rea de explotacin, red de

zanjas excavadas por debajo del nivel de

extraccin o pantallas de impermeabilizacin.

El cualquiera de las alternativas es preciso

disponer de un equipo de bombas para

mantener el nivel del agua a la altura

deseada.

El sistemas ms empleado, concretamente esalgunas de las graveras prximas a Madrid,

consiste en la excavacin de una red de zanjas

rodeando la explotacin. En una primera etapa

se profundiza hasta el alcance mximo de

equipo utilizado, comnmente una

retroexcavadora. A continuacin, desde el punto

ms bajo de la red de zanjas perimetrales, se

bombea el agua recogida, extrayndose en

seco el material granular drenado hasta

alcanzar el nivel de la zanja.

En fases posteriores se efecta una nueva

profundizacin de las zanjas y la consiguiente

extraccin, hasta llegar al lecho en el que se apoyan

las gravas, que en la mayora de los casos es

impermeable, Fig. 23.

La cantidad de agua que es preciso bombear puede

llegar a ser notable, ya que la conductividad hidrulica

es alta a los radios de influencia de varios cientos o

miles de metros. En la prctica se ha comprobado la

variabilidad de permeabilidades, dentro de una misma

terraza, pues en su formacin se identifican antiguos

cauces mezclados y superpuestos que hacen que se

modifiquen las condiciones de transmisin del agua

en el terreno, surgiendo veneros localizados dentro

del rea de explotacin.

Las principales ventajas que presenta este

mtodo son:

- Mejores condiciones de trabajo de los equipos

convencionales de extraccin al estar el

material drenado.

- Mayor precisin en la extraccin al poderse

ver el contacto entre materiales de diferentes

caractersticas.

- Mejor aprovechamiento del depsito al

poderse observar el fondo del yacimiento.

Por el contrario, los inconvenientes ms

destacables que conlleva son:

-Inversin en equipos de bombeo y red de

captacin del agua, zanjas o pozos.

-Coste de extraccin del agua durante la

operacin.

- Problemas de vertido y control de un gran

caudal de agua a un cauce prximo o a

huecos excavados anteriormente, con el

riesgo de retorno del agua hacia el rea de

trabajo por filtracin a travs del propio

acufero.

1.3. Planificacin de las Explotaciones

Una vez efectuado el diseo del hueco final de

la explotacin, y fijados los ritmos de extraccin

anuales, se pasa a la etapa de planificacin.

sta es, generalmente de dos clases:

planificacin a corto plazo, que se suele llamar

operativa, que cubre un perodo de tiempo que

puede ir de tres meses a un ao, y planificacin

a largo plazo, que abarca un perodo de tiempo

mayor, por ejemplo de tres a cinco aos.

Un aspecto importante que debe tenerse en

cuenta en la etapa inicial del proyecto minero

es la localizacin de las instalaciones de ridos.

Esta podr ser la misma durante toda la vida de

la explotacin, o por el contrario cambiar en un

momento dado con el fin de reducir las posibles

alteraciones ambientales que producen impacto visual, ruido, polvo, etc.- o por

cuestiones puramente tcnicas o econmicas proximidad a la zona de extraccin, o vas de

salida, de acceso a la cantera, etc.

Paralelamente, con la planificacin de la

explotacin se debe realizar la planificacin de

la restauracin de las reas degradadas.

Segn el uso previsto para los terrenos y

condiciones del lugar se podrn simultanear

los trabajos de extraccin y restauracin,

reducindose los costes de esta ltima

operacin y evitando, en la medida de lo

posible aumentar el grado de afeccin o el

impacto sobre el medio natural, Fig. 24

Considrese, por ejemplo, el caso de unagravera que se pretende recuperar comoreserva natural creando un lado con islas ypennsulas artificiales, o cantera cuyo huecova a ser aprovechado para la posteriorconstruccin de un aparcamiento o undepsito de sustancias peligrosas. Laplanificacin del movimiento de estril puedereducir notablemente los costes de modeladodel hueco, as como de construccin de islaso pennsulas, preparacin de plataformas yaccesos, etc.

METODO DE MINADO A APLICARSE EN LA

EXPLOTACIN DE ARCILLAS.

De acuerdo a las caractersticas de los depsitos de

arcilla estudiadas los mtodos que pueden emplearse

son:

Mtodo de fosas: En yacimiento de arcilla que

afloran de gran extensin y buzamiento entre

horizontal y subhorizontal y tenga poco recubrimiento

de material estril.

Consiste en extraer el mineral y/o sustancia no

metlica, realizando corte en forma descendente, a

manera de hoyo, empleando equipos como:

perforadoras, tractor buldzer, cargado y camiones.

Aplicabilidad:

- El depsito debe ser de gran potencia y extensin

- El yacimiento puede presentarse en mantos subhorizontales a horizontales y en cuerpos.

- En depsitos que se hallan encima de la napa fretica.

Ventajas:

Permite extraer grandes volmenes de mineral a bajo costo.

Alto grado de mecanizacin

Desventaja:

Su aplicacin en climas donde existe abundante precipitacin de lluvia y nieve es dificultoso.

Mtodo de canteras:

Este mtodo consiste, en realizar corte del mineral

por bancos desde la capa superior hacia abajo. El

tamao de los bancos es variable segn el equipo

empleado y el volumen de mineral a extraerse.

Aplicabilidad:

El depsito debe ser de extensin considerable

con poco recubrimiento.

El Yacimiento debe presentar flancos que permitan

efectuar el corte de los bancos.

Los mantos pueden ser horizontales y hasta

verticales.

Ventajas:

-El rendimiento es alto.

-El costo de explotacin es relativamente bajo.

- El mtodo es selectivo.

- La explotacin puede realizarse en forma manual y mecanizada.

Desventajas:

-Es necesario la preparacin y mantenimiento de los bancos de explotacin

- Si la superficie del terreno tiene un talud pronunciado, la altura del banco resulta grande y peligroso para su estabilidad.

Preparacin:

La preparacin comprende la limpieza delrea a explotarse a fin de sacar el materialde recubrimiento, lo cual se realizarmediante el empleo de un tractor buldzersobre oruga modelo D4 luego se preparanbancos de explotacin. El tamao de losbancos, se determina a fin de dar laestabilidad adecuada.

Extraccin:

Esta etapa corresponde al corte yexcavacin de arcillas en forma manual omecanizada.

Disposicin empleada parea las explotaciones a cielo abierto.

EXPLOTACIN A CIELO ABIERTO POR TRANSFERENCIA:(DIATOMITA)

El mtodo de minado por transferencia, consiste en la remocindel material estril que subrayace al mineral econmico porexplotarse, y la transferencia a la zona contigua ya explotada,mientras que el mineral es extrado y transportado para subeneficio, quedando de esta manera una nueva zona lista paraser utilizado como depsitos de material estril de la siguientefranja a explotarse.

La naturaleza de la sobrecarga y del mineral a explotarse ambosdeben ser fcilmente disgregables mediante perforacin yvoladura, utilizando maquinarias y equipos de baja potencia(motoperforadoras), para el carguo y acarreo pueden serutilizados por medios mecnicos empleando mototrallias,tractores, cargadores frontales, retroexcavadoras, palasmecnicas, etc.

Desbroce: La labor de desbroce ene. Mtodo deexplotacin a cielo abierto por transferencia, esmuy sencilla y prctica a comparacin deldesbroce en los mtodo de explotacin a tajoabierto de yacimientos metlicos. La forma depresentacin del depsito, (mantos de pocacobertura, etec.), facilitan este mtodo queconsiste en dividir el yacimiento en bloques de 17x 15 metros ( paos, equivalente a bancos enunion metlica). Para hacer el desbroce del primerpao, el material estril se evaca a un lugarprximo para luego rellenar con este material alespacio dejado por la explotacin del materialvalioso. Mayores detalles se pueden observar enlas lminas de los ciclo del minado.

La relacin de desbroce total representa el nmero

de unidades de desmonte que tiene que ser

removidos para explotar una unidad de mineral.

Minado. Para ello se realiza a) El diseo de la

perforacin y voladura, para el cual se deber

disponer de la siguiente informacin bsica:

Materiales: Diatomita, arcillas, etc.

Estructuras: Mantos del mineral planos de

estratificacin o de deposicin

Densidad del material: de baja densidad de 1.8

TM/m3.

Densidad de sobrecarga: 1.5 TM/m3

Resistencia a la compresin del mineral: 9000 p.s.i.

Mdulo de rotura: 700 p.s.i.

Altura del banco de sobrecarga: 3 metros.

Altura del banco del mineral: 2 m.

Profundidad del taladro en sobrecarga : 10 pies

Profundidad de taladro en mineral: 7 pies.

Inclinacin del talud de banco: 80

Para mantener el talud del banco de 80 en la voladura anterior (taladro N 8) se hace el control de carga para dar la inclinacin requerida. El control de carga se refiere que en los taladros (N8), se intercala explosivo y material inerte o taco (ver lminaN 5).

Diseo del disparo: Los parmetros que se

deben calcular en el diseo de un disparo

son: el espesor o cresta, el espaciamiento, la

sub-base o sobre perforacin, el collar o

cuello, la longitud de carga y el factor de

potencia, profundidad del taladro, iniciador;

sub perforacin, espaciamiento

APLICACIN DEL METODO DE EXPLOTACIN

SHRINKAGE STOPING

GENERALIDADES.-

La mina Hermanos Jaime, se ubica en la cordilleraoccidental de los andes , en el distrito de Matacasha,

ubicado en el distrito de Chinche, Provincia de

Huancayo y departamento de Junn.

Toda la zona est formada por rocas calizas cuyas

fisuras han sido rellenadas por arcillas. El yacimiento

se presenta en forma de vetas de 1.5 m de potencia

en promedio, con reserva mineral de 62,884 TM.

PREPARACIN

La preparacin es similar que para el mtodo decorte y relleno ascendente, Se levantarnchimeneas simple de 1.5 mts. X 1.5 mts., cada 30mts. Las cuales servirn para la ventilacin y comocamino.

Entre stas chimeneas, dejando un puente de 2mts. se correr un subnivel que unir ambaschimeneas. A continuacin, en la galera inferior selevantarn pequeas chimeneas espaciadas cada5 mts., las cuales una vez comunicadas alsubnivel, se ensancharn hacia dicho subnivel.Los chutes (tolvas), en las pequeas chimeneassern armados con buzn de madera tipoamericano. Luego a lo largo de la chimenea, seconstruyen las ventanas de acceso de 2.0 x 1.5mts.

EXPLOTACIN

Una vez concluida la preparacin secomenzar a tajear el mineral, mediantecortes verticales con taladro de 1.5 m.; comolongitud de avance real.

La propiedad carcter de este mtodo, es queen determinados sectores de explotacin quese conocen con el nombre de cmaras ocmaras - almacn. El mineral se arranca ensentido ascendente con almacenamiento en elespacio ya explotado.

El mineral arrancado, constituye la plataforma detrabajo que proporciona un apoyo relativamenteresistente, al mismo tiempo que se apuntalan loshastiales del espacio ya explotado, sustituyndoseas el relleno propiamente dicho.

A los costados, o sea hacia las chimeneaslaterales, se deja puentes de 3.0 mts. x 2.0 mts. afin de proteger el camino.

El exceso del mineral, como consecuencia delesponjamiento sufrido (25%) se extraer mediantelos buzones inferiores, mantenindose la alturanecesaria para la perforacin.

En el caso de encontrarse estriles, se dejarn amanera de puntos pequeos y que no obstaculicenel paso del mineral.

CICLOS DE EXPLOTACIN

Los ciclos de explotacin para este mtodo, sern:

Perforacin.

Voladura.

Ventilacin.

Limpieza de material.

1. PERFORACIN

En la perforacin, se utilizarn taladores verticales

con longitudes entre 3y 4, empleando para elloperforadoras Stoper y Jackleds, marca TOYO.

El trazo de perforacin ser el corte en V. Lalongitud de avance real es de 1.20 m. trabajndose

con una presin de aire comprimido entre 50 y 60

libras/pulgadas cuadradas.

La velocidad de perforacin es entre 0.14 y 0.30

m./minuto.

Para los trabajos de ventilacin y perforacin, se cuenta con una compresora para cuatro martillos, lo que se considera suficiente hacindose la perforacin en forma alternada para evitar la alta contaminacin.

En la mina Hermanos Jaime, se ha determinado la vida til de los barrenos, considerndose los siguientes valores:

a.- Barrenos nuevos: 1,556 pies-perforados/juego.

b.- Barreno reconstruidos: 750 pies-perforados/juego.

En los trabajos de perforacin, se utilizan barrenos integrales SECOROC, compuestos de 02 piezas: una de 3 y otra de 5.

2. VOLADURA

En las voladuras, se utiliza dinamita comn

SEMEXA 65%, de 7/8 x 7 de composicinsemigelatina.

Tambin tiene aplicacin el fulminante comn

No 6 FAMESA, gua Nacional de MESUR S.A. y

en algunos casos conectores y gua rpida; con

fines de lograr eficiencia en la voladura, as

como la seguridad para el personal

4.5 VENTAJAS DEL METODO DE EXPLOTACIN

a. Ausencia de sostenimiento, debido a la naturaleza de las cajas (cajas resistentes). Esto implica un mnimo empleo de madera u otro elemento de sostenimiento. Como es lgico suponer, ello se refleja favorablemente en los costos.

b. Rendimiento de extraccin elevado, debido al mineral almacenado (arcilla).

c. Tajeado sencillo y fcil, pues se limita a operaciones bien definidas y de completo conocimientos por parte de los trabajadores.

d. El arranque del mineral (arcillas), esta favorecido por la accin de gravedad. Asimismo el proceso de extraccin.

e. Se cuenta con reservas de mineral (arcilla) dentro de la mina.

f. El mineral almacenado dentro del tajeo, sirve como relleno provisional, a la vez sirve como piso para los trabajadores.

g. Este mtodo permite una alta recuperacin del mineral (arcilla).

h. Arranque de mineral en forma rpida y contina.

i. Buena ventilacin.

4.4 DESVENTAJAS DEL METODO DE EXPLOTACIN

a. Dilucin de las leyes debido a la poca potencia de lasvetas, en comparacin con el ancho del tajeo. Tambindebido al desprendimiento de las cajas en las zonasdonde el terreno es fracturado o fallado.

b. Este mtodo no es aplicable cuando la veta presentaramificaciones, ya que esto implicara un ensanchamientode los tajeos; lo cual producira una mayor dilucin delmineral (arcilla).

c. Desprendimiento de grandes bloques de la rocaencajonante; lo que ocasiona muchas veces elcampaneo de los chutes.

d. Requiere de una gran inversin inicial, debido a laslabores de preparacin que son necesarias de ejecutarantes de iniciar la explotacin

e. Se tiene un gran capital inmovilizado en el

mineral (arcillas) almacenado en los tajeos,

debido a que la mayor parte del mineral (arcilla),

arrancado permanece en lo tajeos.

f. Este mtodo se torna peligroso cuando se

encuentra con zonas falladas, o cuando la roca

encajonante es muy fracturada ya que se

producen desprendimientos de grandes

bloques, o que tambin las cajas revienten

debido a la presin que soporta.

h. Requiere de una extraccin cuidadosa y

sistemtica

EXPLOTACIN A CIELO ABIERTO POR EL METODODE STRIP PING (DESENCAPADO) DEL YACIMIENTODE YESO.

Una vez que se haya elegido la cantera y conocido sugeologa, geometra y volumen del yeso disponible seprocedern a determinar los parmetros para unaexplotacin racional o sistemtica y que seaneconmicamente rentables.

Dada la importancia y el objetivo que tiene ste mtodo esnecesario sealar algunas caractersticas:

La altura de los bancos va a variar dependiendo delequipo a emplearse, de la estructura geolgica delyacimiento, espesor total del yacimiento, el carcter fsicoqumico de la roca, las condiciones climatolgicas, losmtodos utilizados en la voladura y del producto mineral.

La pendiente de las rampas vara de 1% a 5% y enalgunos casos llega hasta 10

Diseo de Canteras

Se proceder a calcular los principales parmetrosque determinan la geometra de un banco.

Altura del banco (K)

La explotacin de la cantera ser en formaartesanal, en la prctica se ha demostrado un penpuede mover en trabajos de canteraaproximadamente 1.3 m3 de material de arranquepor da, incluyendo fracturamiento, acumulacin delmismo, por lo tanto si pensamos explotar msvolumen se tendra que tomar en el banco lassiguientes medidas:

Ancho : 1.00 mts

Largo : 2.00 mts.

Profundidad : 1.00 mts.

Berma de Banco (L)

La berma de banco ser aproximadamente igual al talud vertical, tal como la altura.

La explotacin de los bancos se efectuar en sentido descendente; es decir, primeramente se arrancar en el banco superior para arrojar el material al banco inferior, el clculo del ancho del banco debe considerarse los siguientes parmetros:

a). Ancho de arranque de la roca (Y)

Se considera en un metro (1.00) por las consideraciones precisadas anteriormente, de ser mayor se crear el problema de tener que empujar el material hacia la cresta con las consecuencias que es de suponer.

b). Ancho de equipo para limpieza (T)

Considerando 0.70 mts., por cuanto se usar la carretilla como medio de transporte hacia el echadero.

c). Distancia de esparcimiento (Z)

El material al ser arrancado, se apila segn su ngulo de reposo implicando una distancia de espaciamiento horizontal, se puede estimar la distancia de la siguiente forma:

d) Ancho de Seguridad (S)

Margen de seguridad que se prev frente a la posibilidad de la cada de bolones fuera de ngulo de reposo y otras eventualidades. Se tomar un valor de 0.40 mts.

Resumiendo se tiene:

a). Ancho de arranque (Y) : 1.00 mts.

b). Ancho de limpieza (T) : 0.70 mts.

c). Esparcimiento (Z) : 0.11 mts.

d). Seguridad (S) : 0.40 mts.

Berma del banco a+b+c+d (L) : 2.21 mts

Finalmente en conclusin se tiene los siguientes parmetros:

Altura de banco (K) : 2.32 mts

Ancho de banco (L) : 2.64 mts.

Talud de banco : 90

Talud de operacin : 40

Talud final : 75

Rocas ornamentales

GRANITOS MARMOLES PIZARRAS OTRAS

EXPLOTACION DE ROCAS ORNAMENTALES

EL PROCESO PRODUCTIVO

EXPLOTACIN DE ROCAS ORNAMENTALES

PIZARRAS

EXPLOTACION DE MARMOL

EXPLOTACIN

Mrmoles Mayoritariamente a Cielo Abierto - Explotaciones tradicionales. Italia -- Presin medioambiental -- Explotacin de un nivel concreto con recubrimientos

estriles importantes.

METODOLOGA DE EXPLOTACIN Eliminacin de montera estril/ material alterado. -- Con maquinaria y metodologa distinta de la capa explotable. -- Con maquinaria y metodologa similar a la capa explotable. Apertura de Banco. -- Aprovechando material fracturado o defectuoso -- Mediante apertura de roza. Separacin de la gran Masa. -- Cortes de levante -- Cortes horizontales

TECNICA DE EXPLOTACION

Corte mecnico

Perforacin mas explosivos (Para desmontes. NO aconsejable para mrmol, solo en operaciones complementarias)

Corte con hilo helicoidal ( Totalmente en desuso )

Corte con chorro de agua ( No logra implantarse )

Corte mediante cemento expansivo (En periodo de pruebas)

MAQUINARIA DE EXPLOTACIN

MAQUINARIA PRINCIPAL

Rozadora de Hilo Diamantado

Rozadora de Cadenas. ( Fantini )

Martillos perforadores

Pala cargadora

MAQUINARIA SECUNDARIA

Carros perforadores

Sierras circulares

Monolamas

Equipos para la explotacin de mrmoles

EXPLOTACIN

Granitos Siempre a Cielo Abierto

No presentan materiales de recubrimiento.Solo arenas o el propio granito alterado

METODOLOGA DE EXPLOTACIN

Eliminacin de material estril/ material alterado.-- Arenas: con pala cargadora.

-- Granito alterado: Con maquinaria y metodologa similar a la capa explotable.

Apertura de Banco.-- Aprovechando material fracturado, o defectuoso zona de diques

-- Mediante apertura de roza.

Separacin de la gran Masa.-- Cortes de levante

-- Cortes horizontales

Separacin del Bloque.-- Desdobles horizontales

Recuadre del bloque en plaza de cantera.-- Dimensionamiento comercial del bloque

EQUIPOS MINEROS

Equipos para la explotacin de granitos

TECNICA DE EXPLOTACIONPerforacin. Mtodo Finlands.

Corte mecnico

Corte (En periodo de pruebas

MAQUINARIA DE EXPLOTACIN

MAQUINARIA PRINCIPAL

Rozadora de Hilo Diamantado Rozadora de Cadenas. ( antini )

Martillos perforadores Pala cargadora

Carros perforadores

Sierras circulares Monolamas

Retroexcavadora

EL PROCESO PRODUCTIVO: EXTRACCIN

Explotaciones a cielo abierto (CANTERAS

Forma de extraccin: BLOQUES

(3-6 m3) , sin fracturas ni

discontinuidades mediante

cuas, explosivos dbiles

sierras hilo helicoidal

hilo de diamantes,...- maquinaria especfica

GRANITO

EL PROCESO PRODUCTIVO: EXTRACCIN

Eliminacin de la montera estril (material

alterado

Apertura de banco

Separacin del bloque

EL PROCESO PRODUCTIVO: EXTRACCIN

Eliminacin de la montera estril (material alterado

Eliminacin de

Separacin del bloque

EL PROCESO PRODUCTIVO

EL PROCESO PRODUCTIVO: EXTRACCIN

EXPLOTACIN MEDIANTE ROZADORAS:

Despus de la primera fase en que los bancos hanquedado preparados, se procede de la siguientemanera:

a. Se ejecuta con la Rozadora un corte horizontal,al ras del suelo y en toda la longitud del banco.

b. A continuacin se realiza otro corte paralelo alprimero a unos 30 40 cm. por encima de l.

c. La masa de piedra comprendida entre costosdos cortes, es destruido con martillos de airecomprimido y evacuada, dejando de esta maneraun espacio libre, debajo de la piedra, para el apoyoprovisional del bloque es necesario colocar algunossoportes de la propia piedra. (Lamina).

d. Luego se cambia la posicin de la sierra a posicin vertical, para efectuar cortes verticales, que determinarn el nmero de bloques que van a extraer, deslizando la mquina sobre unos rieles en posicin horizontal.

e. Todos estos cortes practicados a una misma profundidad, deja en el bloque, cinco caras libres sujetadas por la cara posterior, sostenidos por los apoyos dejados debajo de cada uno de ellos.

f. Luego se comienza a aserrar las caras posteriores, quedando de esta manera las seis caras libres, solamente sostenidas por el apoyo

g. se quita el apoyo, obtenindose de esta manera los bloques de mrmol.

EXPLOTACIN MEDIANTE HILO

HELICOIDAL:

Es otra forma de explotar Canteras, que se

podra aplicar en etapas de ampliacin, cuando

el mercado est bien determinado y se cuente

con mayores facilidades econmicas; este

mtodo es para explotar bloques de mayores

dimensiones; los bancos son tambin de

dimensiones grandes y slo se utiliza en

mtodos de explotacin a Cielo Abierto.

Hilo Helicoidal:

Consiste esencialmente en un cable formado

por 3 hilos de acero, enrollados en espiral,

de un grosor de 5 mm. que recorre el forma

continua, en circuito cerrado guiado por una

serie de poleas, dispuestas adecuadamente;

el corte puede ser de 10 a 100 metros

lineales, en el corte con este Hilo Helicoidal,

se utiliza como abrasivo arena fina; la

resistencia a la traccin es de 145 150

Kgs./cm2

El hilo, al entrar en contacto con la rocaproduce en ella una incisin longitudinal y vapenetrando a la masa, hasta provocar unseccionamiento; el trabajo del hilo vieneayudando por la adicin de una mezcla deagua y arena silcea, que es vertida en elpunto de ataque del hilo, este con suenrollamiento helicoidal va transportndola alo largo de la hendidura producida en lapiedra; el agua tiene la funcin de refrigerante,adems evita se levante el polvo fino delmrmol.

EL PROCESO PRODUCTIVO: TRANSPORTE

EL PROCESO PRODUCTIVO: SELECCIN

EL PROCESO PRODUCTIVO: SELECCIN