METODOS DE EXPLOTACIN EN MINERIA A CIELO ABIERTO

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INDICE Pg.

1. GENERALIDADES DE LOS METODOS DE EXPLOTACIN 1.1. DEFINICION 1.2. CLASIFICACION DE LOS METODOS DE EXPLOTACIN 1.3. CONDICIONES GEOLOGICAS, SOCIALES, AMBIENTALES Y ECONOMICAS 1.4. FORMA GENERAL DE LOS AVANCES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO 2. METODO DE EXPLOTACION POR CORTAS 3. CANTERAS 3.1. Roca Fracturada 3.2. Rocas Ornamentales 4. MINERIA DE TRANSFERENCIA - STRIP MINE 4.1 EQUIPOS DE ARRANQUE EN MINERIA A CIELO ABIERTO 5. ALUVION 5.1 Generalidades. 5.2 Caracteres Geolgicos de los Placeres 5.3. Condiciones Esenciales del Depsito 5.4 Condiciones para que Yacimientos de Placer puedan existir 5.5 Proceso 6. MAQUINARIA Y EQUIPO

3 3 3 6 13 20 20 29 30 32 33 33 33 34 34 34 35

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METODOS DE EXPLOTACION EN MINERIA A CIELO ABIERTO 1. GENERALIDADES DE LOS METODOS DE EXPLOTACION 1.1 DEFINICION Mtodos de explotacin en Minera a Cielo Abierto es el conjunto de todas las normas, reglas y actividades mineras, siguiendo tecnologas adecuadas para lograr el mximo aprovechamiento de las reservas de mineral, desde el punto de vista tcnico y econmico. El mtodo de explotacin depende de la geometra del yacimiento y de la geoforma con respecto a las rocas y la topografa que lo contienen. Con respecto a la geometra se incluye el diseo de la forma normalizada de las labores de acceso, preparacin y explotacin de cada sector de explotacin de mineral til, en cuanto a su forma geoespacial se refiere a las tecnologas aplicadas en el arranque del mineral, cargue, transporte y control de huecos. La seleccin del mtodo de explotacin en minera a cielo abierto que mas se ajuste a la geometra del yacimiento, estar orientado por las caractersticas del mismo deposito de minerales. 1.2 CLASIFICACION DE LOS METODOS DE EXPLOTACION La clasificacin de los mtodos de explotacin se han realizado con base en la forma de los depsitos, tipos de rocas, geometra del yacimiento y nivel tecnolgico utilizado. En este sentido los mtodos de explotacin mas usados son: Canteras Calizas, Hierro, Materiales de construccin

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Cortas Transferencia Aluviones

Minerales Metlicos de origen intrusivo Carbn Arenas, Aluviones aurferos

La explotacin por minera a Cielo Abierto se ha venido generalizando por la presencia de depsitos de mineral que son abundantes en tonelaje y estar cerca de la superficie, aunque aveces con bajo contenido de mineral til. Igualmente se ha generalizado el perfeccionamiento de la maquinaria pesada utilizada en estas explotaciones y la creciente demanda de minerales que difcilmente se pueden lograr con minera subterrnea. 1.3 CONDICIONES ECONOMICAS. Los mtodos como en toda explotacin minera estn ntimamente ligados a las condiciones geolgicas, sociales, ambientales y econmicas del propio depsito de mineral y de la ubicacin del yacimiento donde se pretenda explotar. Es evidente la influencia de las condiciones fsicas del yacimiento en sus posibilidades de explotacin, pues todas ellas deben conocerse perfectamente para establecer la posibilidad de ser explotado con facilidad; estas condiciones son forma, profundidad, potencia, buzamiento, rocas encajantes, contenido de mineral til, tectnica imperante, contaminantes, gases y ambiente imperante en el rea de influencia de la posible explotacin. Por su parte las condiciones sociales influyen en primer lugar por el cumplimiento de todas las normas de seguridad e higiene, por la posibilidad de vincular personal, conocer bien las normas legales del pas y relacionarse con las autoridades que tienen a su cargo la reglamentacin minera, posibilidades de GEOLOGICAS, SOCIALES, AMBIENTALES Y

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adquirir terrenos, disponer de mapas de la regin e indemnizaciones que deben realizarse. Igualmente, se debe tener en cuenta los riesgos potenciales que se tienen de deteriorar el medio ambiente, para establecer la posibilidad de lograr el menor deterioro posible y velar por la conservacin de la fauna, la flora, las aguas y el aire, dentro de la zona de incidencia de la explotacin. Finalmente, las condiciones econmicas son de dos clases: las particulares de la empresa explotadora y la de inters comn: en relacion con las primeras debe lograrse un costo unitario adecuado y obtener las proyecciones en los plazos con la produccin prevista para amortizar los capitales invertidos y obtener un margen de rentabilidad adecuado. En cuanto al inters comn, debe evitarse el mal aprovechamiento de las reservas de mineral til, por abandono de zonas menos rentables. Los lmites econmicos y naturales que determinan la eleccin de un mtodo subterrneo o superficial son en resumen el costo de la explotacin y la calidad del mineral til; la relacin entre el estril y el mineral Es un coeficiente determinante de la eleccin. Los lmites antes indicados se refieren a la profundidad que puede alcanzarse con una labor a cielo abierto, en la que el costo de la tonelada de mineral, sea igual a la obtenida por laboreo subterrneo. Si llamamos A al costo de extraccion de un metro cbico de mineral a cielo abierto, B al de un metro cubico de esteril, X a la relacin entre estriles y mineral, y C a costo de extraccion por mina subterrnea por un metro cbico de mineral, tendremos: A + BX = C y en consecuencia X = (C A)/B

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Al valor de X se le llama coeficiente de explotabilidad o lmite econmico, que quiere decir la mxima cantidad de material estril que puede ser removido, sin que se pierda la rentabilidad esperada en el proyecto. En este caso debe tenerse en cuenta que el verdadero lmite se encuentra en el nivel en que el costo de extraccion de un metro cubico de mineral es el mismo en explotacin bajo tierra y a cielo abierto y no el del promedio de la explotacin a cielo abierto. Para aplicar la frmula anterior en la prctica se procede con el ingeniero de minas y el gelogo a realizar los clculos tcnicos y econmicos para establecer su viabilidad a cielo abierto o bajo tierra. 1.4. FORMA GENERAL DE LOS AVANCES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO En las explotaciones a Cielo Abierto se presentan unas caractersticas en su conformacin de frentes de arranque, que son comunes a los cuatro mtodos de explotacin establecidos. En este sentido se observa que la variacin en los mtodos planteados se presenta por el tipo de mineral y el sistema de arranque y no en la geometra de la explotacin; por lo tanto, se presentan unos rasgos comunes, que se describen a continuacin y que se pueden observar en los diferentes mtodos identificados.

1.4.1 CONFORMACION DE BANCOS DE EXPLOTACION En toda explotacin a Cielo Abierto, el yacimiento se divide en bancos o escalones, con alturas que dependen de la produccin esperada, el tipo de

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mineral, los equipos disponibles para el arranque, cargue y transporte y el nivel de tecnologa establecido en cada caso. La explotacin se debe realizar en forma descendente, conformando bancos cuyo ancho debe ser suficiente para que el equipo de cargue y el de transporte puedan laborar libremente. Los bancos estn conectados unos a otros por medio de rampas y se debe realizar cunetas para el manejo de las aguas lluvias o freticas. En la parte ms baja de la mina se construye un sumidero, cuya funcin principal es recoger todas las aguas provenientes de los bancos de explotacin con el fin de poderlas evacuar por medio de bombas a un sitio fuera del rea de explotacin. En la explotacin de los yacimientos de mantos horizontales y tendidos la divisin en los bancos se hace segn la uniformidad de los estratos tiles y del comportamiento de las rocas. Por lo general, en mantos empinados e inclinados los bancos tienen la misma altura. Eleccin del talud y altura de cada banco. Estas son variables de vital importancia para la tecnologa de la explotacin, pero no para la estabilidad general de la mina. En este sentido, se deben tener en cuenta adems las variables que se analizaron en la terminologa del mdulo anterior, como partes integrantes de los bancos de explotacin como son la altura, el frente del talud, los rellanos de cabeza y de base, los bordes de cresta y pie y la inclinacin o ngulo del talud. Tanto la altura como la inclinacin del frente, vienen fijados por las caractersticas de la perforacin, voladura y excavaciones, con el fin de obtener de estas operaciones el mximo rendimiento; la importancia de la produccin es factor decisivo; si las reservas son grandes y el mercado amplio, se deber seleccionar equipo de mayor capacidad y los bancos sern mas altos; en resumen el perfil del banco se acondicionara a las necesidades del equipo y no al revs.

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Las alturas varan con el tipo de roca: en las rocas del recubrimiento suelen ser de 15 metros en promedio, en mineral oscilan entre seis y 15 metros, y en los casos especiales como en calizas, se llega a 60 metros; con las alturas mayores se economizan pistas y su conservacin, pero hay mas desplome, mas taqueo, menor seleccin del mineral y difcil control de la operacin. El ngulo del talud varia de 0 a 40 grados con respecto a la vertical. En cuanto a la estructura del rellano hay que considerar dos variantes segn haya voladura previa o se arranque con excavacin directa. En las primeras el ancho ser: L = N + L1 + L2 + L3 En la que N = Ancho del montn de roca o mineral despus de volado. L1 = Un margen de maniobra hasta la pista L2 = Anchura de pista L3 = Zona de perforacin del banco inferior

En la figura 1 se representan estas variables, para explicar lo descrito anteriormente.

Figura 1. Estructura del rellano en arranque con voladura.

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AVANCE POR VOLADURA

MATERIAL EXPLOTADO

AVANCE DE LA EXPLOTACION

L3

L2

L1 RELLANO

N

Figura 2. Estructura del rellano en arranque con excavacin directa.

R

L3

L2

L1 RELLANO

1,5R

AVANCE DE LA EXPLOTACION

En el arranque con excavacin directa se cambia N por 1,5R, en la que R es el radio de accin de la excavadora; es normal la anchura de 40 metros para estos rellanos.

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Los coeficientes o rellanos de seguridad del perfil final se dejan para retener los desprendimientos de rocas y servir de pasos eventuales, pudiendo recuperar los que se dejen en mineral al final de la vida til de la mina; su anchura suele ser de 7 a 10 metros. ANGULOS DE TALUDES ESTABLES DE LOS BANCOS EN TRABAJO SEGN GORNOECARCTER DEL BANCO Y DE LAS ROCAS Bancos de Excavacin: Rocas eruptivas Rocas sedimentarias Rocas semifirmes y rocas arenosas secas. Rocas areno-arcillosas y arcillosas Bancos de escombreras con arado: Rocas firmes y arenosas Rocas areno - arcillosas Rocas arcillosas. Bancos de escombreras excavadoras: Rocas firmes y arenosas Rocas areno arcillosas Rocas arcillosas Rocas areno - arcillosas Hmedas. con

ALTURA DEL ANGULO DE BANCO NO MAYOR TALUD (GRADOS.) DE M. No limitada Idem 25 - 30 25 - 30 20 25 10 15 8 - 10 40 60 30 -45 20 - 30 10 -15 70 90 50 - 60 40 -50 35 - 45 30 35 35 40 35 - 40 30 33 33 - 36 38 - 40 18 - 25

El ngulo de talud del borde no trabajado de la corta comnmente se toma menor que el ngulo de talud del borde trabajado, lo que asegura la estabilidad necesaria y no provoca deslizamientos.

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He aqu los ngulos de talud (

) de los bordes en trabajo y no trabajados de los

bancos en carbn, segn Khokriakov.

BORDE DE BANCOS En trabajo Firmes

ROCAS.

DE TALUD DE LOS BORDES, GRADOS. 18 - 25 18 - 20 10 - 15 35 - 50 25 - 35 18 - 25

No firmes en condiciones comunes. No trabajado Areno arcillosas, difcilmente descapotables Rocas firmes No firmes en condiciones comunes. Areno arcillosas difcilmente descapotables

La altura del banco debe satisfacer las siguientes condiciones: Seguridad de conduccin de los trabajos, asegurar el costo mnimo de unidad de produccin, asegurar el rendimiento mximo del equipo de la corta y corresponder a la produccin de la corta. Con el aumento de la altura del banco, disminuye su nmero; en consecuencia disminuye el nmero de obreros y de las plataformas de transporte. Por lo tanto, es menor el largo total de vas de la corta y los gastos de conservacin, reparacin y desplazamiento de vas. Adems, con el aumento del banco hasta

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un determinado limite se reducen los costos para los trabajos de perforacin y voladura. El aumento de la altura del banco se limita por las condiciones no peligrosas de conduccin de los trabajos de excavacin y, a veces, de perforacin; por el grado de estabilidad de las rocas y por el ancho del ensanche de las rocas despus de la voladura. 1.4.2 CONFORMACION DE TERRAZAS DE EXPLOTACION Mtodo de explotacin para yacimientos o criaderos de forma irregular, especialmente de minerales metlicos, como el cobre y el nquel. Constituyen niveles de forma circular, elptica o cnica dependiendo de la estructura del yacimiento o del criadero de minerales. La altura de la terraza depende de la dureza de la roca y del equipo a utilizar en la perforacin y el cargue. El ancho de la terraza tendr la medida necesaria para realizar el cargue y transporte del mineral arrancado. Este mtodo se basa en una minera de banqueo con avance unidireccional. Se aplica a depsitos relativamente horizontales de una o varias capas o estratos de mineral, y con recubrimientos potentes que obligan a depositar el estril en el hueco creado transportndolo alrededor de la explotacin. Se utiliza en todos los tipos de mineral, aunque su desarrollo e importancia la ha adquirido en los yacimientos de combustibles slidos, como, por ejemplo, en las capas de hulla de Puertollano, pero sobre todo queda tipificado por las minas de lignito pardo de Alemania, Austria etc. Las producciones mundiales de algunas de

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estas minas llegan a los 45 millones de toneladas de mineral al ao, con profundidades de explotacin superiores a los 300 m. La mayora de estas operaciones se caracterizan por el bajo valor de los minerales, por ello es esencial las economas de escala, en aras a conseguir la viabilidad econmica de esos proyectos. Otros factores que determinan la aplicacin de este mtodo son: la existencia de un gran volumen de reservas y, en el caso de utilizar roto-palas. Estas formas de atacar los yacimientos de minerales para su explotacin, son aplicables a los diferentes mtodos de explotacin en minera a Cielo Abierto.

2. METODO DE EXPLOTACION POR CORTAS Las Cortas son explotaciones a cielo abierto tridimensionales de yacimientos que por su buzamiento o forma tienden a profundizarse. Por este mtodo se explotan minerales de hierro de origen gneo, piritas, cobre, rocas impregnadas de mineral complejo, nquel, etc. Las cortas explotadas por bancos arrancan el mineral y el recubrimiento por tramos horizontales descendentes hasta formar una serie de escalonamientos o bancos; estos bancos se pueden abrir siguiendo dos criterios: Abriendo cada uno cuando el inmediato superior tenga anchura de rellano suficiente, de modo que la grada de bancos avanza simultneamente. Llevando la primera rebanada, hasta el lmite del yacimiento y el siguiente se inicia retrasado suficientemente como para no entorpecer los dems frentes activos.

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Una corta vista en planta corresponde aproximadamente a las condiciones que se observan en las figuras 3 y 4. En la figura 3 se muestra una vista en planta de una concesin con todas sus instalaciones y elementos en superficie, haciendo notar el limite de la zona mineralizada que se profundiza y se adapta plenamente a una explotacin tpica de una Corta. En la figura 4, se muestra una seccin transversal de la corta con la operacin normal de una mina activa, incluyendo los lmites de mineralizacin, los equipos utilizados y la secuencia de las operaciones normales de lamina; igualmente se indica la forma como se profundiza el depsito de mineral til.

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VIA DE ACCESO

LIMITE DEL AREA DE EXPLOTACION

ZONA DE ESCOMBRERAS

ESTANQUE PARA AGUA CAMPAMENTOS Y ZONAS VERDES

ZONAS MINERALIZADAS

TALLERES

DEPOSITO DE LODOS

PLANTA DE BENEFICIO

VIA DE ACCESO

Figura 3. Vista de Planta de una concesin tpica de un yacimiento para explotar por Cortas.

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Figura 4. Forma tpica de un yacimiento en explotacin por cortas

ZONA EXPLOTADA

ZONA ESTERIL

ZONA MINERALIZADA

ZONA ESTERIL

El mtodo de explotacin por cortas empleado en yacimientos masivos o de capas inclinadas o depsitos de origen intrusivo, como el que se observa en la figura anterior. La explotacin se lleva a cabo tridimensionalmente por bloqueo descendente con secciones transversales en forma tricnica. Es tradicional de la minera metlica, aunque ltimamente se adopt para yacimientos de carbn. La profundidad de las explotaciones pueden ser muy grande, llegndose en algunos casos, a superar los 300 m.

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La vida til de una mina con estas caractersticas puede ser muy grande, generalmente por encima de 50 aos, lo cual garantiza la recuperacin de la inversin, que por naturaleza es alta. Las minas metlicas se caracterizan por el importante cambio de formas y volmenes en el paisaje, debido a la excavacin de grandes huecos y a la creacin de estructuras para almacenar todos los materiales del desecho que se producen. Por otro lado, como los procesos mineralrgicos suelen ser ms complejos, se precisan instalaciones de dimensiones apreciables, en las que se llevan a cabo la trituracin, molienda y concentracin de los metales que se benefician. Adems se dispone de otra serie de obras e instalaciones auxiliares, tanto para el funcionamiento de las plantas de tratamiento, porque aunque se proceda a la recirculacin de una gran parte de ese recurso siempre se precisa contar con un cierto aporte de agua fresca. Un fenmeno que puede ser comn a las minas metlicas y a las de carbn es el constituido por la produccin de aguas cidas, como consecuencia de la oxidacin de la perita presente en el mineral, e incluso en los estriles. Se deben tomar medidas especiales antes del vertido de los afluentes a los cauces pblicos y en la ubicacin y abandono de los estriles que sean contaminantes. Tambin es importante en la etapa de revegetacin contemplar la posible incidencia que pueden tener los suelos con un Ph excesivamente bajo sobre la implantacin y desarrollo de las diferentes especies vegetales. Este mtodo es el tradicional de la minera mecnica y se adapto en las ltimas dcadas a los depsitos de carbn, introduciendo algunas modificaciones.

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BANCOS DE EXPLOTACION EN CORTAS

Figura 5. Corte transversal del avance en una explotacin por Cortas La extraccin, en cada nivel, se realiza en un banco con uno o varios tajos como se observa en la figura 5. Debe existir un desfase entre bancos, a fin de disponer de unas plataformas de trabajo mnimas para que operen los equipos a su mximo rendimiento o en condiciones de seguridad. Las pistas de transporte se adaptan en los taludes finales, o en actividad, permitiendo el acceso a diferentes cotas.

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En estas explotaciones se suele disponer de bancos estril de mayor altura que en el mineral, pues en estos ltimos tal dimensin est limitada por el alcance de los equipos de limpieza y por la necesidad de evitar los derrumbes y, por ende, en altura crtica de los frentes descubiertos.

Figura 6. Panormica general de un tipo de corta en explotacin

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3. CANTERAS Cantera es el trmino genrico que se utiliza para referirse a las explotaciones de rocas industriales y ornamentales. Se trata, por lo general, de pequeas explotaciones prximas a los centros de consumo, debido al valor relativamente pequeo que poseen los minerales extrados, que pueden operarse mediante los mtodos de banco nico de gran altura o bancos mltiples. Este ltimo es el ms adecuado, ya que permite realizar los trabajos con mayores condiciones de seguridad y posibilita la recuperacin ms fcil de los terrenos afectados. Las canteras pueden subdividirse en dos grandes grupos: 3.1 Roca Fracturada. El primer grupo, donde se desea obtener un mineral

fragmentado y apto para alimentar a la planta de tratamiento y obtener un producto destinado a la construccin, en forma de ridos, a la fabricacin de cementos, etc. En este tipo de minera se destacan explotaciones de gravas, gravilla, calizas para cemento y arenas, entre otras. En este caso, se destacan los grandes volmenes de produccin, las altas inversiones y un deterioro paisajstico y del ambiente en el rea de incidencia del proyecto. En cuanto al grado de mecanizacin, se requieren grandes equipos de perforacin, remocin, cargue, transporte y beneficio de los minerales extrados, lo cual implica un costo alto y por lo tanto, se requiere un capital de trabajo considerable y una capacidad de gestin acorde a la magnitud del proyecto.

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Figura 7. Panormica de una cantera de caliza

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En la figura anterior, se muestra la secuencia de la explotacin, el rea de incidencia y los bancos adecuados para la extraccin de materiales que como la caliza, requiere el uso de explosivos para arrancar el mineral. Igualmente, en la figura 8 se muestra el equipo de cargue y transporte que se utiliza para garantizar los rendimientos de la explotacin en una operacin de esta naturaleza. En este sentido, el grado de mecanizacin depende de la magnitud del proyecto y de los volmenes de material a remover, pero en general son las volquetas o camiones, el cargador, el buldozer y la perforadora los mas utilizados.

Figura 8. Vista aproximada de algunas de las actividades de cargue y transporte en una cantera.

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Los materiales detrticos como las arenas y las gravas, albergadas en los depsitos de valle y terraza de los ros son objeto de una explotacin intensa debido a la demanda de dichos materiales para sector de la construccin. Las arenas y los cantos rodados se encuentran poco cohesionados por las labores de arranque se realicen directamente por equipos mecnicos como retroexcavadoras y volquetas. Los materiales de aluvin, situados en las terrazas de los cauces, constituidos por arenas y cantos rodados poco cohesionados se extraen de estas explotaciones en forma de gravas naturales. Generalmente, se lleva un solo banco, dependiendo de la potencia del depsito, y la maquinaria empleada puede ser convencional, si se trabaja en condiciones secas, o constituida por dragalinas, dragas y cuchara de arrastre si la extraccin se realiza por debajo del nivel fretico.

Criterios de diseo de los Huecos de Graveras. A partir de la morfologa del

depsito de material granular, y teniendo en cuenta las calidades del mismo, se procede a disear el hueco final previsto. De acuerdo con la Instruccin Tcnica Complementaria ITC 07.1.02, dicho diseo debe plasmarse en un plano taquimtrico a escala 1: 500 y corresponder a un perodo mnimo de cinco aos. Adems es necesario disponer de, al menos, un corte longitudinal y otro transversal de la gravera y de la situacin prevista de pistas y escombreras. Los tipos de criterios que se aplican a la hora de disear una gravera pueden agruparse en los siguientes: Criterios operativos Criterios geotcnicos y de delimitacin geomtrica

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Criterios de selectividad y recuperacin Dentro del primer grupo, se deben contemplar los que se indican a continuacin. Altura de banco Anchura de tajo Bermas Pistas y rampas Radios y sobreancho en curvas El parmetro ms crtico es la altura de banco, que se recomienda que sea igual aproximadamente al alcance del equipo mecnico utilizado en la excavacin. Esta dimensin varia en funcin del tipo de gravera, seca o hmeda, y maquinaria empleada que trabaje por encima o por debajo de la plataforma de apoyo. En la mayora de los casos se recomienda una altura mxima de banco de unos 10 m. En cuanto a los criterios geotcnicos, stos se refieren al ngulo del talud de los bancos y el talud general del frente de la explotacin. Durante la fase de operacin los taludes de banco pueden llegar a ser verticales, aunque es conveniente que no se llegue a tal extremo. Geotcnicamente, los materiales de terrazas aluviales no son fciles de caracterizar, sobre todo cuando estn presentes tamaos gruesos. No obstante, a efectos prcticos pueden considerarse los ngulos de rozamiento interno. La compacidad suele ser de media a alta, debida en muchos casos a la compactacin procedente de los sucesivos depsitos y a las fuerzas de filtracin.

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Desde el punto de vista de estabilidad de los taludes, los ngulos ms altos se tienen durante la fase de operacin, como ya se ha indicado, pues posteriormente se remodelan antes de proceder a la restauracin. En general, se encuentran taludes estables en las graveras secas desde los 40 a los 90. Si estas se encuentran recientemente abandonadas o en operacin, los taludes pueden ser prcticamente estables, debido a fenmenos de encaje estructural, cohesin capilar, cementacin, uniones diagenticas, etc. No obstante, los taludes excavados muestran una evolucin a lo largo del tiempo tendente a alcanzar el talud de equilibrio, determinado por el ngulo de rozamiento interno del material flojo. A efectos de diseo, y como una primera aproximacin, puede emplearse el baco, en el que se dan los ngulos de talud estables para diferentes alturas y tipos de materiales. En lo referente a la delimitacin geomtrica de la gravera, sta vendr generalmente impuesta por la extensin del yacimiento y la propiedad de los terrenos. No obstante,, cuando exista un curso de agua en las proximidades, se aconseja como criterio bsico respetar las riberas, dejando una franja de seguridad de unos 20 m. Est norma se sigue en algunos pases europeos, y lo que se persigue con ella es evitar alterar el frgil equilibrio ecolgico de los sistemas fluviales. Finalmente, los criterios de selectividad se refieren a la necesidad de extraer de forma cuidadosa determinadas partes del yacimiento, con el fin de no producir una contaminacin de los materiales comerciales, a las prdidas ocasionadas por

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la extraccin o manipulacin y al abandono de zonas del depsito por mala calidad. Identificacin de Impactos. Las operaciones que tienen lugar para llevar a

cabo la explotacin de gravas pueden agruparse en tres fases, que comprende cada una de ellas una serie de acciones que ocasionan diferentes efectos sobre el medio. A) Fase preparatoria. Infraestructura. Que incluye todos aquellos trabajos necesarios para dotar de infraestructura a la explotacin. Los elementos causantes del impacto son: Preparacin del terreno y movimiento de tierras para la construccin de accesos y viales. Construccin de edificaciones y planta de tratamiento. B) Fase de explotacin. Operaciones. Comprende todas las operaciones necesarias para obtener el producto o los productos finales. Las acciones causantes de impacto son: La excavacin en s y el uso de maquinaria, generalmente pesada, para llevarla a cabo. Transporte del material Proceso de clasificado y lavado de los ridos. Acopio de material

C) Fase de Abandono. Modificaciones fisiogrficas. Creacin de huecos, y lagunas en el caso de que la extraccin se lleve a cabo por debajo del nivel fretico.

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Vertidos de estriles: lodos y minerales no aprovechables. Los impactos ms frecuentes causados por este tipo de actuaciones se han recogido en una matriz de identificacin que relaciona las acciones productoras de impacto o alteracin con los elementos afectados por ella. Las operaciones que conlleva la extraccin de gravas pueden afectar tanto a los ecosistemas fluvial y ribereo como a otros medios adyacentes a stos. Los efectos sobre el medio en uno u otro caso van a ser distintos, por lo que la descripcin de los impactos ocasionados se van a realizar por separado. EFECTOS PRODUCIDOS POR LAS OPERACIONES EN LAS MARGENES IMPACTO SOBRE Alteracin permanente de los drenajes superficiales, severa si EL AGUA existen acopios de gran tamao y moderada en el de la SUPERFICIAL implantacin de viales e infraestructuras. Contaminacin de las aguas superficiales (Turbidez por partculas slidas, etc). derivada de las operaciones necesarias para la creacin de escombreras, del trfico de camiones y maquinaria pesada, y de la implantacin de viales e infraestructuras (impactos temporales y moderados). IMPACTOS Alteracin temporal del rgimen de caudales subterrneos SOBRE LAS motivado por las operaciones de excavacin. AGUAS SUBTERRANEAS Contaminacin de acuferos (aceites, hidrocarburos, etc.), temporal y de efectos no preocupantes, derivada del mantenimiento de maquinaria. IMPACTOS SOBRE SUELO Ocupacin irreversible de suelo frtil por la excavacin y EL escombreras (impactos severos), y por la construccin de viales y edificios (impactos moderados). Induccin de efectos edficos negativos en los alrededores por las operaciones derivadas de excavacin, escombreras y viales (impactos locales moderados y compatibles), debido a la acumulacin de residuos, elementos finos, polvo, etc.

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IMPACTOS Perturbacin del carcter global del paisaje, generalmente SOBRE LA grave en el caso de las escombreras, y de menor entidad por MORFOLOGIA Y su mayor facilidad de control y temporalidad las derivadas de EL PAISAJE la construccin de edificios y de la implantacin de viales. IMPACTOS SOBRE FAUNA Y FLORA Eliminacin o alteracin de hbitats vegetales y de otras LA formaciones para la fauna, as como desplazamientos o LA concentracin de especies o individuos motivados por la excavacin y por el trfico de maquinara (impactos de magnitud moderada). Sin embargo, la creacin de escombreras produce un impacto crtico (cambios de hbitats total) sobre estos aspectos. Cambios en las pautas de comportamiento de la fauna por perturbaciones causadas por el trfico de camiones y maquinaria pesada, y por la creacin de viales e infraestructuras. Impactos temporales y de carcter en general compatible. Eliminacin o reduccin de la cubierta vegetal, as como la induccin de dificultades para la regeneracin de la vegetacin (prdida de elementos frtiles, aumentos drsticos de la pendiente y erosin, etc). Estos impactos generalmente son severos en el caso de las escombreras y moderados en el de viales Aumento de inestabilidad motivado por el acopio de materiales, creacin de escombreras y por la excavacin. Aumento de la carga de sedimentacin aguas abajo, producido por la adicin de material slido, derivado de la creacin de escombreras y de viales e infraestructuras. Impactos genricos, y de carcter severo en el caso de las escombreras, si stas son de grandes dimensiones. Aumento de la erosin, derivada de las operaciones que son precisas para el acopio de materiales y creacin de viales, de la propia existencia de escombreras y taludes y del trfico de camiones y maquinaria pesada. Impacto de magnitud moderada a severa, aunque temporal en el caso del trfico.

RIESGOS GEOFISICOS

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3.2 Rocas Ornamentales. En el segundo caso, dedicado a la explotacin de rocas ornamentales, que se basa en la extraccin cuidadosa de grandes bloques paraleppedos que posteriormente se cortarn y elaborarn. Estas ltimas canteras se caracterizan por el gran nmero de escalones o bancos que se abren para arrancar los bloques y la maquinaria especial de arranque, especfica de cada Subsector, con la que se obtienen planos de corte limpios. En el granito se utilizan diferentes tcnicas: explosivos, cuas, lanza trmica, etc. mientras que en los mrmoles se han implantado las rozadoras, las cortadoras del disco y el hilo helicoidal. Las rocas ornamentales se utilizan en la decoracin, en la construccin, en las artes, etc, con unos ndices de consumo cada da ms elevados. Una vista aproximada de una cantera se observa en la figura 9.

HILO HELICOIDAL POLEA MEZCLA DE ARENA Y AGUA

POLEA

POLEA

POLEA

POLEA

BLOQUE DE MARMOL

Figura 9. Sistema de corte de bloques de mrmol en una explotacin a Cielo Abierto.

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4. MINERIA DE TRANSFERENCIA - STRIP MINE Es la explotacin a cielo abierto que se realiza mediante labores bidimensionales con profundidad fija o casi fija, de capas de minerales horizontales con o sin recubrimiento de estril. El arranque se hace normalmente en un solo frente, que se profundiza normalmente hasta el muro del estrato y en dos escalones: uno avanzando adelante el frente de recubrimiento de estril y a continuacin el frente del mineral. En este tipo de minera no suele emplearse explosivos en forma sistemtica, a menos que se disponga de explosivos de seguridad. En este como en cualquier tipo de minera se deben hacer una serie de ensayos, hasta llegar a definir unas tcnicas de fragmentacin con explosivos idneas a las caractersticas de dichas capas, para esto se deben realizar una serie de voladuras preliminares, estudindose cada uno de los resultados obtenidos, ajustndose paulatinamente diversos parmetros de diseo hasta conseguir la mayor efectividad posible. Los resultados en este trabajo tienen una gran trascendencia sobre la viabilidad tcnica - econmica del aprovechamiento de los recursos de carbn, existentes en la cuenca carbonfera o en otras, con caractersticas similares, pues las ventajas econmicas se pueden traducir en decisiones de explotacin con razones de explotacin altos, que hasta hace poco no eran rentables.

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EQUIPO Y AVANCE DEL DESCAPOTE

AVANCE DE EXPLOTACION

MANTOS DE CARBON

Figura 10. Secuencia de explotacin en Minera de Transferencia En la figura anterior, se muestran las operaciones de descapote para iniciar la explotacin de mantos de carbn, pero se debe tener en cuenta que se trata de dar una idea, puesto que en Colombia, los yacimientos con posibilidades de explotarlos por minera de transferencia, con frecuencia no son horizontales, como consecuencia de la tectnica que diera origen a las tres cordilleras desarrolladas. Este sistema de explotacin se caracteriza por el empleo de grandes palas y dragalinas para mover el recubrimiento, y palas mas pequeas y frontales para el mineral. En este tipo de minas el transporte puede ser de todos los sistemas, pero debe diferenciarse entre los sistemas de acarreo dentro de la mina y los equipos para transportar el material a los sitios de consumo. En cuanto al arranque y cargue del mineral, uno de los equipos que mayor preferencia presentan para estas explotaciones son las palas, las cuales se pueden calcular para evitar errores en el dimencionamiento, con relacion a la

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capacidad productiva esperada dentro de un proyecto minero. Para calcular la pala se debe conocer el material que se excava, el plan de mina y la produccin por pala. 4.1 EQUIPOS DE ARRANQUE EN MINERIA A CIELO ABIERTO 4.1.1 TRACTORES Son maquinas que convierten la energa del motor a energa de traccin, su principal objetivo es el de empujar una hoja doble inclinable, para desgarrar material relativamente blando, tanto en explotaciones de minera a cielo abierto como en obras civiles en general. De acuerdo con su estructura y medio de locomocin se dividen en Tractores de oruga y tractores enllantados. TRACTORES DE ORUGA Es tal vez la mquina mas verstil y bsica, que sirve para mltiples labores. Se clasifican generalmente por su tamao y potencia, aunque las especificaciones son diferentes de acuerdo con la casa fabricante. Caractersticas de los tractores de oruga D9 Caterpillar.

Motor: Tipo Diesel P354 Caterpillar de 4 tiempos, 6 cilindros, con tubo alimentador y enfriador de aceite. Transmisin Direccin Desgarrador Hoja tapadera

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Rendimiento Tractor D9

El rendimiento de cualquier tipo de tractor depende de factores tales como: Densidad del mineral Distancia promedio de transporte Horas de trabajo diario Eficiencia del operador Visibilidad: polvo lluvia 5. ALUVION 5.1 Generalidades. El placer es el deposito mineral ms fcil de trabajar. En el cual existe el oro en estado nativo, separado en parte de los dems minerales habindose concentrado por procesos naturales en lugares accesibles. Esta condicin de yacimiento ha permitido que tenga un alto rango de explotabilidad ya sea a nivel rudimentario o a gran escala. Los placeres aurferos fueron inicialmente explotados en Mxico.

5.2 Caracteres Geolgicos de los Placeres. Debe entenderse por placer, el deposito de rocas fragmentadas, sueltas tales como: arenas, gravas que contienen partculas de minerales valiosos, como oro, platino, etc.. Que son explotables comercialmente. La explotabilidad de estos depsitos es resultado de un proceso de concentracin que realiza la naturaleza de un modo lento, desgastando la superficie de la tierra donde existen criaderos minerales. Los agentes principales que efectan el

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transporte y el depsito son un primer grado el agua superficial y en escala menor el hielo y el viento; siendo la gravedad especifica la propiedad fsica de los minerales que ms ayuda a realizar su concentracin.

5.3.

Condiciones Esenciales del Depsito. No puede pedirse que la existencia de filones aurferos, implique la formacin de placeres explotables en su vecindad ni lo contrario.

5.4 Condiciones para que Yacimientos de Placer puedan existir Existencia de mineral valioso en criaderos cercanos. Accin prolongada de intemperismo que desmenuce la roca y separe los fragmentos de oro. Concentracin de las partculas de oro en algn lugar apropiado

5.5 Proceso. Regiones expuestas a la accin de la intemperie, va sufriendo un desgaste, que se opera por fracturamiento, seguido de desmenuzamiento, de la roca hasta convertirla en fragmentos pequeos que reciben el nombre de arcillas, arenas o gravas, segn su grano de finura. Siendo el oro un mineral que ordinariamente se encuentra en estado nativo, se ira aislando gradualmente del resto durante el proceso y quedar en condiciones de aislarse de los dems minerales acompaantes. Realizando este primer paso, el material suelta queda a disposicin de la accin de agentes dinmicos, superficiales, como son el viento, el hielo y el agua de los

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cuales indudablemente es el ltimo; lo que a favor de la pendiente de la montaa afectan el arrastre hacia abajo del mineral. Las observaciones que se han venido efectuando en los diversos placeres aurferos del mundo han permitido establecer ciertas reglas generales, respecto al depsito y enriquecimiento del oro del placer. La mayor parte del oro de placer se encuentra sobre la roca firme y hasta 30 a 60 centmetros arriba de ellas, sin que esta sea una regla invariable. Solo en cantidades pequeas, se distribuye el oro uniformemente en una masa de grava. Lechos falsos situados a distintos niveles arriba del fondo pueden dar lugar a enriquecimiento local de oro. El oro grueso y de tamao mediano no se mueve lentamente lechos lisos en los arroyos poco apropiados para retener el oro. En cambio en los lechos arcillosos descompuestos son favorables. (arcilla compacta, arena arcillosa y tobas volcnicas). El oro se introduce hacia abajo de un modo sorprendente penetrando con relatividad facilidad en las grietas mas pequeas de la roca de fondo. 6. MAQUINARIA Y EQUIPO La eleccin del equipo en la explotacin a cielo abierto tanto para el arranque, cargue y transporte, depende principalmente de las propiedades fsicas del mineral a explotar y de las caractersticas de la sobre capa estril que haya que desmontar.

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Continuamente se estn diseando y perfeccionando nuevos equipos y tcnicas para ayudar a incrementar la productividad y reducir los costos.

Figura 9. Forma de recuperacin de metales preciosos en minera de Aluvin NOTA: DEBE ASISTIR A LA TUTORIA SOBRE ESTE MTODO UTILIZANDO LOS VIDEOS CORRESPONDIENTE

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