Camaras y Pilares 1
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“CAMARAS Y PILARES”
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ldquoCAMARAS Y PILARESrdquo
Los meacutetodos de explotacioacuten han sido uno de los procesos que la
mineriacutea ha requerido siempre para la extraccioacuten de minerales y
estos meacutetodos han sido la base para que siga la continuacioacuten y
duracioacuten de la vida de la mina
El meacutetodo de caacutemaras y pilares mecanizados es un meacutetodo
tambieacuten conocido con el teacutermino ldquoroom and pillarrdquo en donde la
mayor parte del mineral es excavado del yacimiento minable
dejando parte del mineral como pilares o columnas que serviraacuten
para sostener el techo
El mineral debe extraerse en la mayor cantidad posible
ajustaacutendose las dimensiones de las caacutemaras y pilares a las
propiedades de la presioacuten y resistencia
GENERAL
Desarrollar el meacutetodo de explotacioacuten por caacutemaras y pilares
ESPECIacuteFICOS
Tener el conocimiento de aplicacioacuten condiciones que la mina necesita
para poder aplicar este meacutetodo de explotacioacuten (caacutemaras y pilares)
Conocer el desarrollo y realizacioacuten del meacutetodo en mencioacuten
Conocer las ventajas y desventajas que este meacutetodo puede teneral ser utilizado como meacutetodo de explotacioacuten principal
CAMARAS
Y PILARES
Las dimensiones de los caserones y de los pilares depende de la mayor o menorcompetencia de la roca sobrepuesta (estabilidad del techo) y tambieacuten de la rocamineralizada (estabilidad de los pilares) como asimismo del espesor del manto y de las
presiones existentes)
Por lo general los pilares se distribuyen en una disposicioacuten o arreglo lo mas regularposible y puede tener una seccioacuten circular cuadrada o rectangular semejando unmuro Los caserones abiertos tienen forma rectangular o cuadrada
Consiste en lo esencial en excavar lo mas posibleel cuerpo mineralizado dejando pilares quepermiten sostener el techo de material esteacuteril
Es un meacutetodo donde el minado avanza en superficie horizontal o sobre una pequentildea gradientebull
Se abren muacuteltiples tajeos o caacutemarasdejando zonas intactas para que actuacuteencomo pilares para sostener la carga vertical
Pilares actuacutean como soporte del techo con
el fin de mantener la estabilidad
Se disentildean los pilares y los caserones con
el fin de maximizar la recuperacioacuten del
mineral
Recuperacioacuten con hundimiento controlado del
techo
Recuperacioacuten de Pilares en forma alternada
Recuperacioacuten parcial de pilares
La recuperacioacuten de los pilares se
puede realizar de varias maneras
En algunos casos no se planea con
mucha precisioacuten la ubicacioacuten de los
pilares pero el operador de mina
simplemente por la experiencia va
dejando los pilares donde sea necesario
y los ubica en zonas de menor valor de
mineral o zona esteril
CAMARAS
Y PILARES
Este meacutetodo de explotacioacuten es aplicado ampliamente yen los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado bastante debido asu bajo costo de explotacioacuten y a la vez que permite hasta
cierto punto una explotacioacuten moderadamente selectiva
Los yacimientos que mejor se presentan para unaexplotacioacuten por Room and Pillar son aquellos quepresentan un aacutengulo de manteo bajo aunque tambieacuten esaplicable en yacimientos de manteo entre 30deg y 40deg esdecir en yacimientos de manteo criacutetico donde el mineralno puede escurrir por gravedad
CAMARAS
Y PILARES
CONSIDERACIONES PARA SU APLICACIOacuteN
a) Este meacutetodo de explotacioacutenes aplicado ampliamente yen los uacuteltimos antildeos se hadesarrollado bastantedebido a su bajo costo deexplotacioacuten y a la vez quepermite hasta cierto puntouna explotacioacutenmoderadamente selectiva
b) En cuerpos con buzamientohorizontal normalmente nodebe exceder de 30deg
c) El mineral y la rocaencajonante deben serrelativamente competente
En cuanto a la potencia del yacimiento el meacutetodo ha sido
aplicado con eacutexito en yacimientos de hasta 40 ndash 60 mts Los
casos habituales de aplicacioacuten son para yacimientos de baja
potencia destacaacutendose espesores de 2 a 20 metros
Este meacutetodo es deaplicacioacuten universal enyacimientos tabularessedimentarios comopizarras cupriacuteferasyacimientos de hierrocarboacuten potasio y otros
En el Peruacute se usa enpocas minas por elcambio brusco delrumbo y buzamiento delas estructurasmineralizadas
Consisten en la ejecucioacuten depozos de izaje chimeneas deventilacioacuten y de serviciosgaleriacuteas de acceso y viacuteaspara el transporte delmineral echaderos demineral botaderos Es muycomuacuten preparar el sectormediante un sistema degaleriacuteas paralelas es decir degaleriacutea en seccioacuten transversalde modo de que por unapenetra la corriente deventilacioacuten y por la otra sale
VENTILACION
RAMPA PRINCIPAL
POZO DE
PRODUCCIOacuteN
PRODUCCION
La produccioacuten de mineral encaacutemaras y pilares aplica lasmismas teacutecnicas deperforacioacuten y voladuras queen la explotacioacuten normal porgaleriacuteas donde lasdimensiones de las galeriacuteasson iguales al ancho y alturade la excavacioacuten
Donde las condicionesgeoloacutegicas son favorables lasexcavaciones pueden sergrandes utilizando brocas deperforacioacuten de frente de grantamantildeo para la mineriacuteamecanizada y productiva
CAMARAS
Y PILARES
VARIANTES CAacuteMARAS Y
PILARES
TRADICIONAL
ESCALERA INCLINADO
Se aplican a los depoacutesitos planos estratificadoscon espesores desde moderados hasta de granespesor y tambieacuten a yacimientos inclinados congrandes espesores La explotacioacuten del depoacutesitode mineral crea grandes bancos abiertos pordonde las maacutequinas sobre neumaacuteticos puedendesplazarse sobre el fondo plano Losyacimientos de mineral de gran altura vertical seexplotan en trozos horizontales comenzandoarriba y por blancos hacia abajo en etapas
LAS CAacuteMARAS Y PILARES ldquoINCLINADO
Se aplican a yacimientos inclinados conun aacutengulo de inclinacioacuten de 20 a 25grados de altura vertical superiordonde el espacio explotado se rellenaEl relleno mantiene a los pilaresestables y sirve como plataforma detrabajo mientras se explota el siguientetajada La mineriacutea post caacutemara y pilareses un meacutetodo hiacutebrido entre caacutemaras ypilares con corte y relleno
CAacuteMARAS Y PILARES ldquoEN
ESCALERAldquo
Las caacutemaras y pilares por etapas es unavariacioacuten que adapta la pared inclinadadel yacimiento para un uso maacutes eficientedel equipo con neumaacuteticos Aunque lasaplicaciones no pueden generalizarsetotalmente la mineriacutea de caacutemaras poretapas se aplica a depoacutesitos tabularescon espesores de 20 a 05 m einclinaciones desde 15 hasta 30 grados
CAMARAS
Y PILARES
DISENtildeO DE PILARES
0 El objetivo es maximizar la recuperacioacuten de la unidad baacutesica de explotacioacuten a traveacutes de un disentildeo seguro y viable
0 El disentildeo de pilares debe obedecer a un anaacutelisis de las cargas o solicitaciones y la resistencia del macizo rocoso
Disentildeoroca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
El Factor De Seguridad En El Disentildeo
roca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
p
pSfs
Factor de Seguridad del Disentildeo
bull Factor mayor a 1
CAMARAS
Y PILARES
CARGA SOBRE EL PILARSe produce re distribucioacuten de esfuerzos al realizar mineriacutea de la caacutemara de produccioacuten
Los esfuerzos tienden a ser mayores en las esquinas produciendo fallas por exceso de cizalle
CARGA VERTICAL SOBRE EL
PILAR0 Carga litoestatica
0 Estimacioacuten del esfuerzo inducido
gzz MPa
Rzp
1
1
z
Total Aacuterea
Extraiacuteda Aacuterea
t
m
A
AR
Carga litoestatica (MPa)
Recuperacioacuten Minera
RESISTENCIA DE PILARES
W0 ANCHO DE LA CAMARA
WP ANCHO DEL PILAR
Z ALTURA DE LA SOBRECARGA
V CAMPO DE ESFUERZOS ACTUANDO SOBRE EL PILAR
C RESISTENCIA DEL PILAR
RESISTENCIA DE PILARES
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
s
p
p
p
s
s
p
W
H
H
W
V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
Los meacutetodos de explotacioacuten han sido uno de los procesos que la
mineriacutea ha requerido siempre para la extraccioacuten de minerales y
estos meacutetodos han sido la base para que siga la continuacioacuten y
duracioacuten de la vida de la mina
El meacutetodo de caacutemaras y pilares mecanizados es un meacutetodo
tambieacuten conocido con el teacutermino ldquoroom and pillarrdquo en donde la
mayor parte del mineral es excavado del yacimiento minable
dejando parte del mineral como pilares o columnas que serviraacuten
para sostener el techo
El mineral debe extraerse en la mayor cantidad posible
ajustaacutendose las dimensiones de las caacutemaras y pilares a las
propiedades de la presioacuten y resistencia
GENERAL
Desarrollar el meacutetodo de explotacioacuten por caacutemaras y pilares
ESPECIacuteFICOS
Tener el conocimiento de aplicacioacuten condiciones que la mina necesita
para poder aplicar este meacutetodo de explotacioacuten (caacutemaras y pilares)
Conocer el desarrollo y realizacioacuten del meacutetodo en mencioacuten
Conocer las ventajas y desventajas que este meacutetodo puede teneral ser utilizado como meacutetodo de explotacioacuten principal
CAMARAS
Y PILARES
Las dimensiones de los caserones y de los pilares depende de la mayor o menorcompetencia de la roca sobrepuesta (estabilidad del techo) y tambieacuten de la rocamineralizada (estabilidad de los pilares) como asimismo del espesor del manto y de las
presiones existentes)
Por lo general los pilares se distribuyen en una disposicioacuten o arreglo lo mas regularposible y puede tener una seccioacuten circular cuadrada o rectangular semejando unmuro Los caserones abiertos tienen forma rectangular o cuadrada
Consiste en lo esencial en excavar lo mas posibleel cuerpo mineralizado dejando pilares quepermiten sostener el techo de material esteacuteril
Es un meacutetodo donde el minado avanza en superficie horizontal o sobre una pequentildea gradientebull
Se abren muacuteltiples tajeos o caacutemarasdejando zonas intactas para que actuacuteencomo pilares para sostener la carga vertical
Pilares actuacutean como soporte del techo con
el fin de mantener la estabilidad
Se disentildean los pilares y los caserones con
el fin de maximizar la recuperacioacuten del
mineral
Recuperacioacuten con hundimiento controlado del
techo
Recuperacioacuten de Pilares en forma alternada
Recuperacioacuten parcial de pilares
La recuperacioacuten de los pilares se
puede realizar de varias maneras
En algunos casos no se planea con
mucha precisioacuten la ubicacioacuten de los
pilares pero el operador de mina
simplemente por la experiencia va
dejando los pilares donde sea necesario
y los ubica en zonas de menor valor de
mineral o zona esteril
CAMARAS
Y PILARES
Este meacutetodo de explotacioacuten es aplicado ampliamente yen los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado bastante debido asu bajo costo de explotacioacuten y a la vez que permite hasta
cierto punto una explotacioacuten moderadamente selectiva
Los yacimientos que mejor se presentan para unaexplotacioacuten por Room and Pillar son aquellos quepresentan un aacutengulo de manteo bajo aunque tambieacuten esaplicable en yacimientos de manteo entre 30deg y 40deg esdecir en yacimientos de manteo criacutetico donde el mineralno puede escurrir por gravedad
CAMARAS
Y PILARES
CONSIDERACIONES PARA SU APLICACIOacuteN
a) Este meacutetodo de explotacioacutenes aplicado ampliamente yen los uacuteltimos antildeos se hadesarrollado bastantedebido a su bajo costo deexplotacioacuten y a la vez quepermite hasta cierto puntouna explotacioacutenmoderadamente selectiva
b) En cuerpos con buzamientohorizontal normalmente nodebe exceder de 30deg
c) El mineral y la rocaencajonante deben serrelativamente competente
En cuanto a la potencia del yacimiento el meacutetodo ha sido
aplicado con eacutexito en yacimientos de hasta 40 ndash 60 mts Los
casos habituales de aplicacioacuten son para yacimientos de baja
potencia destacaacutendose espesores de 2 a 20 metros
Este meacutetodo es deaplicacioacuten universal enyacimientos tabularessedimentarios comopizarras cupriacuteferasyacimientos de hierrocarboacuten potasio y otros
En el Peruacute se usa enpocas minas por elcambio brusco delrumbo y buzamiento delas estructurasmineralizadas
Consisten en la ejecucioacuten depozos de izaje chimeneas deventilacioacuten y de serviciosgaleriacuteas de acceso y viacuteaspara el transporte delmineral echaderos demineral botaderos Es muycomuacuten preparar el sectormediante un sistema degaleriacuteas paralelas es decir degaleriacutea en seccioacuten transversalde modo de que por unapenetra la corriente deventilacioacuten y por la otra sale
VENTILACION
RAMPA PRINCIPAL
POZO DE
PRODUCCIOacuteN
PRODUCCION
La produccioacuten de mineral encaacutemaras y pilares aplica lasmismas teacutecnicas deperforacioacuten y voladuras queen la explotacioacuten normal porgaleriacuteas donde lasdimensiones de las galeriacuteasson iguales al ancho y alturade la excavacioacuten
Donde las condicionesgeoloacutegicas son favorables lasexcavaciones pueden sergrandes utilizando brocas deperforacioacuten de frente de grantamantildeo para la mineriacuteamecanizada y productiva
CAMARAS
Y PILARES
VARIANTES CAacuteMARAS Y
PILARES
TRADICIONAL
ESCALERA INCLINADO
Se aplican a los depoacutesitos planos estratificadoscon espesores desde moderados hasta de granespesor y tambieacuten a yacimientos inclinados congrandes espesores La explotacioacuten del depoacutesitode mineral crea grandes bancos abiertos pordonde las maacutequinas sobre neumaacuteticos puedendesplazarse sobre el fondo plano Losyacimientos de mineral de gran altura vertical seexplotan en trozos horizontales comenzandoarriba y por blancos hacia abajo en etapas
LAS CAacuteMARAS Y PILARES ldquoINCLINADO
Se aplican a yacimientos inclinados conun aacutengulo de inclinacioacuten de 20 a 25grados de altura vertical superiordonde el espacio explotado se rellenaEl relleno mantiene a los pilaresestables y sirve como plataforma detrabajo mientras se explota el siguientetajada La mineriacutea post caacutemara y pilareses un meacutetodo hiacutebrido entre caacutemaras ypilares con corte y relleno
CAacuteMARAS Y PILARES ldquoEN
ESCALERAldquo
Las caacutemaras y pilares por etapas es unavariacioacuten que adapta la pared inclinadadel yacimiento para un uso maacutes eficientedel equipo con neumaacuteticos Aunque lasaplicaciones no pueden generalizarsetotalmente la mineriacutea de caacutemaras poretapas se aplica a depoacutesitos tabularescon espesores de 20 a 05 m einclinaciones desde 15 hasta 30 grados
CAMARAS
Y PILARES
DISENtildeO DE PILARES
0 El objetivo es maximizar la recuperacioacuten de la unidad baacutesica de explotacioacuten a traveacutes de un disentildeo seguro y viable
0 El disentildeo de pilares debe obedecer a un anaacutelisis de las cargas o solicitaciones y la resistencia del macizo rocoso
Disentildeoroca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
El Factor De Seguridad En El Disentildeo
roca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
p
pSfs
Factor de Seguridad del Disentildeo
bull Factor mayor a 1
CAMARAS
Y PILARES
CARGA SOBRE EL PILARSe produce re distribucioacuten de esfuerzos al realizar mineriacutea de la caacutemara de produccioacuten
Los esfuerzos tienden a ser mayores en las esquinas produciendo fallas por exceso de cizalle
CARGA VERTICAL SOBRE EL
PILAR0 Carga litoestatica
0 Estimacioacuten del esfuerzo inducido
gzz MPa
Rzp
1
1
z
Total Aacuterea
Extraiacuteda Aacuterea
t
m
A
AR
Carga litoestatica (MPa)
Recuperacioacuten Minera
RESISTENCIA DE PILARES
W0 ANCHO DE LA CAMARA
WP ANCHO DEL PILAR
Z ALTURA DE LA SOBRECARGA
V CAMPO DE ESFUERZOS ACTUANDO SOBRE EL PILAR
C RESISTENCIA DEL PILAR
RESISTENCIA DE PILARES
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
s
p
p
p
s
s
p
W
H
H
W
V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
GENERAL
Desarrollar el meacutetodo de explotacioacuten por caacutemaras y pilares
ESPECIacuteFICOS
Tener el conocimiento de aplicacioacuten condiciones que la mina necesita
para poder aplicar este meacutetodo de explotacioacuten (caacutemaras y pilares)
Conocer el desarrollo y realizacioacuten del meacutetodo en mencioacuten
Conocer las ventajas y desventajas que este meacutetodo puede teneral ser utilizado como meacutetodo de explotacioacuten principal
CAMARAS
Y PILARES
Las dimensiones de los caserones y de los pilares depende de la mayor o menorcompetencia de la roca sobrepuesta (estabilidad del techo) y tambieacuten de la rocamineralizada (estabilidad de los pilares) como asimismo del espesor del manto y de las
presiones existentes)
Por lo general los pilares se distribuyen en una disposicioacuten o arreglo lo mas regularposible y puede tener una seccioacuten circular cuadrada o rectangular semejando unmuro Los caserones abiertos tienen forma rectangular o cuadrada
Consiste en lo esencial en excavar lo mas posibleel cuerpo mineralizado dejando pilares quepermiten sostener el techo de material esteacuteril
Es un meacutetodo donde el minado avanza en superficie horizontal o sobre una pequentildea gradientebull
Se abren muacuteltiples tajeos o caacutemarasdejando zonas intactas para que actuacuteencomo pilares para sostener la carga vertical
Pilares actuacutean como soporte del techo con
el fin de mantener la estabilidad
Se disentildean los pilares y los caserones con
el fin de maximizar la recuperacioacuten del
mineral
Recuperacioacuten con hundimiento controlado del
techo
Recuperacioacuten de Pilares en forma alternada
Recuperacioacuten parcial de pilares
La recuperacioacuten de los pilares se
puede realizar de varias maneras
En algunos casos no se planea con
mucha precisioacuten la ubicacioacuten de los
pilares pero el operador de mina
simplemente por la experiencia va
dejando los pilares donde sea necesario
y los ubica en zonas de menor valor de
mineral o zona esteril
CAMARAS
Y PILARES
Este meacutetodo de explotacioacuten es aplicado ampliamente yen los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado bastante debido asu bajo costo de explotacioacuten y a la vez que permite hasta
cierto punto una explotacioacuten moderadamente selectiva
Los yacimientos que mejor se presentan para unaexplotacioacuten por Room and Pillar son aquellos quepresentan un aacutengulo de manteo bajo aunque tambieacuten esaplicable en yacimientos de manteo entre 30deg y 40deg esdecir en yacimientos de manteo criacutetico donde el mineralno puede escurrir por gravedad
CAMARAS
Y PILARES
CONSIDERACIONES PARA SU APLICACIOacuteN
a) Este meacutetodo de explotacioacutenes aplicado ampliamente yen los uacuteltimos antildeos se hadesarrollado bastantedebido a su bajo costo deexplotacioacuten y a la vez quepermite hasta cierto puntouna explotacioacutenmoderadamente selectiva
b) En cuerpos con buzamientohorizontal normalmente nodebe exceder de 30deg
c) El mineral y la rocaencajonante deben serrelativamente competente
En cuanto a la potencia del yacimiento el meacutetodo ha sido
aplicado con eacutexito en yacimientos de hasta 40 ndash 60 mts Los
casos habituales de aplicacioacuten son para yacimientos de baja
potencia destacaacutendose espesores de 2 a 20 metros
Este meacutetodo es deaplicacioacuten universal enyacimientos tabularessedimentarios comopizarras cupriacuteferasyacimientos de hierrocarboacuten potasio y otros
En el Peruacute se usa enpocas minas por elcambio brusco delrumbo y buzamiento delas estructurasmineralizadas
Consisten en la ejecucioacuten depozos de izaje chimeneas deventilacioacuten y de serviciosgaleriacuteas de acceso y viacuteaspara el transporte delmineral echaderos demineral botaderos Es muycomuacuten preparar el sectormediante un sistema degaleriacuteas paralelas es decir degaleriacutea en seccioacuten transversalde modo de que por unapenetra la corriente deventilacioacuten y por la otra sale
VENTILACION
RAMPA PRINCIPAL
POZO DE
PRODUCCIOacuteN
PRODUCCION
La produccioacuten de mineral encaacutemaras y pilares aplica lasmismas teacutecnicas deperforacioacuten y voladuras queen la explotacioacuten normal porgaleriacuteas donde lasdimensiones de las galeriacuteasson iguales al ancho y alturade la excavacioacuten
Donde las condicionesgeoloacutegicas son favorables lasexcavaciones pueden sergrandes utilizando brocas deperforacioacuten de frente de grantamantildeo para la mineriacuteamecanizada y productiva
CAMARAS
Y PILARES
VARIANTES CAacuteMARAS Y
PILARES
TRADICIONAL
ESCALERA INCLINADO
Se aplican a los depoacutesitos planos estratificadoscon espesores desde moderados hasta de granespesor y tambieacuten a yacimientos inclinados congrandes espesores La explotacioacuten del depoacutesitode mineral crea grandes bancos abiertos pordonde las maacutequinas sobre neumaacuteticos puedendesplazarse sobre el fondo plano Losyacimientos de mineral de gran altura vertical seexplotan en trozos horizontales comenzandoarriba y por blancos hacia abajo en etapas
LAS CAacuteMARAS Y PILARES ldquoINCLINADO
Se aplican a yacimientos inclinados conun aacutengulo de inclinacioacuten de 20 a 25grados de altura vertical superiordonde el espacio explotado se rellenaEl relleno mantiene a los pilaresestables y sirve como plataforma detrabajo mientras se explota el siguientetajada La mineriacutea post caacutemara y pilareses un meacutetodo hiacutebrido entre caacutemaras ypilares con corte y relleno
CAacuteMARAS Y PILARES ldquoEN
ESCALERAldquo
Las caacutemaras y pilares por etapas es unavariacioacuten que adapta la pared inclinadadel yacimiento para un uso maacutes eficientedel equipo con neumaacuteticos Aunque lasaplicaciones no pueden generalizarsetotalmente la mineriacutea de caacutemaras poretapas se aplica a depoacutesitos tabularescon espesores de 20 a 05 m einclinaciones desde 15 hasta 30 grados
CAMARAS
Y PILARES
DISENtildeO DE PILARES
0 El objetivo es maximizar la recuperacioacuten de la unidad baacutesica de explotacioacuten a traveacutes de un disentildeo seguro y viable
0 El disentildeo de pilares debe obedecer a un anaacutelisis de las cargas o solicitaciones y la resistencia del macizo rocoso
Disentildeoroca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
El Factor De Seguridad En El Disentildeo
roca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
p
pSfs
Factor de Seguridad del Disentildeo
bull Factor mayor a 1
CAMARAS
Y PILARES
CARGA SOBRE EL PILARSe produce re distribucioacuten de esfuerzos al realizar mineriacutea de la caacutemara de produccioacuten
Los esfuerzos tienden a ser mayores en las esquinas produciendo fallas por exceso de cizalle
CARGA VERTICAL SOBRE EL
PILAR0 Carga litoestatica
0 Estimacioacuten del esfuerzo inducido
gzz MPa
Rzp
1
1
z
Total Aacuterea
Extraiacuteda Aacuterea
t
m
A
AR
Carga litoestatica (MPa)
Recuperacioacuten Minera
RESISTENCIA DE PILARES
W0 ANCHO DE LA CAMARA
WP ANCHO DEL PILAR
Z ALTURA DE LA SOBRECARGA
V CAMPO DE ESFUERZOS ACTUANDO SOBRE EL PILAR
C RESISTENCIA DEL PILAR
RESISTENCIA DE PILARES
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
s
p
p
p
s
s
p
W
H
H
W
V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
CAMARAS
Y PILARES
Las dimensiones de los caserones y de los pilares depende de la mayor o menorcompetencia de la roca sobrepuesta (estabilidad del techo) y tambieacuten de la rocamineralizada (estabilidad de los pilares) como asimismo del espesor del manto y de las
presiones existentes)
Por lo general los pilares se distribuyen en una disposicioacuten o arreglo lo mas regularposible y puede tener una seccioacuten circular cuadrada o rectangular semejando unmuro Los caserones abiertos tienen forma rectangular o cuadrada
Consiste en lo esencial en excavar lo mas posibleel cuerpo mineralizado dejando pilares quepermiten sostener el techo de material esteacuteril
Es un meacutetodo donde el minado avanza en superficie horizontal o sobre una pequentildea gradientebull
Se abren muacuteltiples tajeos o caacutemarasdejando zonas intactas para que actuacuteencomo pilares para sostener la carga vertical
Pilares actuacutean como soporte del techo con
el fin de mantener la estabilidad
Se disentildean los pilares y los caserones con
el fin de maximizar la recuperacioacuten del
mineral
Recuperacioacuten con hundimiento controlado del
techo
Recuperacioacuten de Pilares en forma alternada
Recuperacioacuten parcial de pilares
La recuperacioacuten de los pilares se
puede realizar de varias maneras
En algunos casos no se planea con
mucha precisioacuten la ubicacioacuten de los
pilares pero el operador de mina
simplemente por la experiencia va
dejando los pilares donde sea necesario
y los ubica en zonas de menor valor de
mineral o zona esteril
CAMARAS
Y PILARES
Este meacutetodo de explotacioacuten es aplicado ampliamente yen los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado bastante debido asu bajo costo de explotacioacuten y a la vez que permite hasta
cierto punto una explotacioacuten moderadamente selectiva
Los yacimientos que mejor se presentan para unaexplotacioacuten por Room and Pillar son aquellos quepresentan un aacutengulo de manteo bajo aunque tambieacuten esaplicable en yacimientos de manteo entre 30deg y 40deg esdecir en yacimientos de manteo criacutetico donde el mineralno puede escurrir por gravedad
CAMARAS
Y PILARES
CONSIDERACIONES PARA SU APLICACIOacuteN
a) Este meacutetodo de explotacioacutenes aplicado ampliamente yen los uacuteltimos antildeos se hadesarrollado bastantedebido a su bajo costo deexplotacioacuten y a la vez quepermite hasta cierto puntouna explotacioacutenmoderadamente selectiva
b) En cuerpos con buzamientohorizontal normalmente nodebe exceder de 30deg
c) El mineral y la rocaencajonante deben serrelativamente competente
En cuanto a la potencia del yacimiento el meacutetodo ha sido
aplicado con eacutexito en yacimientos de hasta 40 ndash 60 mts Los
casos habituales de aplicacioacuten son para yacimientos de baja
potencia destacaacutendose espesores de 2 a 20 metros
Este meacutetodo es deaplicacioacuten universal enyacimientos tabularessedimentarios comopizarras cupriacuteferasyacimientos de hierrocarboacuten potasio y otros
En el Peruacute se usa enpocas minas por elcambio brusco delrumbo y buzamiento delas estructurasmineralizadas
Consisten en la ejecucioacuten depozos de izaje chimeneas deventilacioacuten y de serviciosgaleriacuteas de acceso y viacuteaspara el transporte delmineral echaderos demineral botaderos Es muycomuacuten preparar el sectormediante un sistema degaleriacuteas paralelas es decir degaleriacutea en seccioacuten transversalde modo de que por unapenetra la corriente deventilacioacuten y por la otra sale
VENTILACION
RAMPA PRINCIPAL
POZO DE
PRODUCCIOacuteN
PRODUCCION
La produccioacuten de mineral encaacutemaras y pilares aplica lasmismas teacutecnicas deperforacioacuten y voladuras queen la explotacioacuten normal porgaleriacuteas donde lasdimensiones de las galeriacuteasson iguales al ancho y alturade la excavacioacuten
Donde las condicionesgeoloacutegicas son favorables lasexcavaciones pueden sergrandes utilizando brocas deperforacioacuten de frente de grantamantildeo para la mineriacuteamecanizada y productiva
CAMARAS
Y PILARES
VARIANTES CAacuteMARAS Y
PILARES
TRADICIONAL
ESCALERA INCLINADO
Se aplican a los depoacutesitos planos estratificadoscon espesores desde moderados hasta de granespesor y tambieacuten a yacimientos inclinados congrandes espesores La explotacioacuten del depoacutesitode mineral crea grandes bancos abiertos pordonde las maacutequinas sobre neumaacuteticos puedendesplazarse sobre el fondo plano Losyacimientos de mineral de gran altura vertical seexplotan en trozos horizontales comenzandoarriba y por blancos hacia abajo en etapas
LAS CAacuteMARAS Y PILARES ldquoINCLINADO
Se aplican a yacimientos inclinados conun aacutengulo de inclinacioacuten de 20 a 25grados de altura vertical superiordonde el espacio explotado se rellenaEl relleno mantiene a los pilaresestables y sirve como plataforma detrabajo mientras se explota el siguientetajada La mineriacutea post caacutemara y pilareses un meacutetodo hiacutebrido entre caacutemaras ypilares con corte y relleno
CAacuteMARAS Y PILARES ldquoEN
ESCALERAldquo
Las caacutemaras y pilares por etapas es unavariacioacuten que adapta la pared inclinadadel yacimiento para un uso maacutes eficientedel equipo con neumaacuteticos Aunque lasaplicaciones no pueden generalizarsetotalmente la mineriacutea de caacutemaras poretapas se aplica a depoacutesitos tabularescon espesores de 20 a 05 m einclinaciones desde 15 hasta 30 grados
CAMARAS
Y PILARES
DISENtildeO DE PILARES
0 El objetivo es maximizar la recuperacioacuten de la unidad baacutesica de explotacioacuten a traveacutes de un disentildeo seguro y viable
0 El disentildeo de pilares debe obedecer a un anaacutelisis de las cargas o solicitaciones y la resistencia del macizo rocoso
Disentildeoroca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
El Factor De Seguridad En El Disentildeo
roca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
p
pSfs
Factor de Seguridad del Disentildeo
bull Factor mayor a 1
CAMARAS
Y PILARES
CARGA SOBRE EL PILARSe produce re distribucioacuten de esfuerzos al realizar mineriacutea de la caacutemara de produccioacuten
Los esfuerzos tienden a ser mayores en las esquinas produciendo fallas por exceso de cizalle
CARGA VERTICAL SOBRE EL
PILAR0 Carga litoestatica
0 Estimacioacuten del esfuerzo inducido
gzz MPa
Rzp
1
1
z
Total Aacuterea
Extraiacuteda Aacuterea
t
m
A
AR
Carga litoestatica (MPa)
Recuperacioacuten Minera
RESISTENCIA DE PILARES
W0 ANCHO DE LA CAMARA
WP ANCHO DEL PILAR
Z ALTURA DE LA SOBRECARGA
V CAMPO DE ESFUERZOS ACTUANDO SOBRE EL PILAR
C RESISTENCIA DEL PILAR
RESISTENCIA DE PILARES
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
s
p
p
p
s
s
p
W
H
H
W
V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
Las dimensiones de los caserones y de los pilares depende de la mayor o menorcompetencia de la roca sobrepuesta (estabilidad del techo) y tambieacuten de la rocamineralizada (estabilidad de los pilares) como asimismo del espesor del manto y de las
presiones existentes)
Por lo general los pilares se distribuyen en una disposicioacuten o arreglo lo mas regularposible y puede tener una seccioacuten circular cuadrada o rectangular semejando unmuro Los caserones abiertos tienen forma rectangular o cuadrada
Consiste en lo esencial en excavar lo mas posibleel cuerpo mineralizado dejando pilares quepermiten sostener el techo de material esteacuteril
Es un meacutetodo donde el minado avanza en superficie horizontal o sobre una pequentildea gradientebull
Se abren muacuteltiples tajeos o caacutemarasdejando zonas intactas para que actuacuteencomo pilares para sostener la carga vertical
Pilares actuacutean como soporte del techo con
el fin de mantener la estabilidad
Se disentildean los pilares y los caserones con
el fin de maximizar la recuperacioacuten del
mineral
Recuperacioacuten con hundimiento controlado del
techo
Recuperacioacuten de Pilares en forma alternada
Recuperacioacuten parcial de pilares
La recuperacioacuten de los pilares se
puede realizar de varias maneras
En algunos casos no se planea con
mucha precisioacuten la ubicacioacuten de los
pilares pero el operador de mina
simplemente por la experiencia va
dejando los pilares donde sea necesario
y los ubica en zonas de menor valor de
mineral o zona esteril
CAMARAS
Y PILARES
Este meacutetodo de explotacioacuten es aplicado ampliamente yen los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado bastante debido asu bajo costo de explotacioacuten y a la vez que permite hasta
cierto punto una explotacioacuten moderadamente selectiva
Los yacimientos que mejor se presentan para unaexplotacioacuten por Room and Pillar son aquellos quepresentan un aacutengulo de manteo bajo aunque tambieacuten esaplicable en yacimientos de manteo entre 30deg y 40deg esdecir en yacimientos de manteo criacutetico donde el mineralno puede escurrir por gravedad
CAMARAS
Y PILARES
CONSIDERACIONES PARA SU APLICACIOacuteN
a) Este meacutetodo de explotacioacutenes aplicado ampliamente yen los uacuteltimos antildeos se hadesarrollado bastantedebido a su bajo costo deexplotacioacuten y a la vez quepermite hasta cierto puntouna explotacioacutenmoderadamente selectiva
b) En cuerpos con buzamientohorizontal normalmente nodebe exceder de 30deg
c) El mineral y la rocaencajonante deben serrelativamente competente
En cuanto a la potencia del yacimiento el meacutetodo ha sido
aplicado con eacutexito en yacimientos de hasta 40 ndash 60 mts Los
casos habituales de aplicacioacuten son para yacimientos de baja
potencia destacaacutendose espesores de 2 a 20 metros
Este meacutetodo es deaplicacioacuten universal enyacimientos tabularessedimentarios comopizarras cupriacuteferasyacimientos de hierrocarboacuten potasio y otros
En el Peruacute se usa enpocas minas por elcambio brusco delrumbo y buzamiento delas estructurasmineralizadas
Consisten en la ejecucioacuten depozos de izaje chimeneas deventilacioacuten y de serviciosgaleriacuteas de acceso y viacuteaspara el transporte delmineral echaderos demineral botaderos Es muycomuacuten preparar el sectormediante un sistema degaleriacuteas paralelas es decir degaleriacutea en seccioacuten transversalde modo de que por unapenetra la corriente deventilacioacuten y por la otra sale
VENTILACION
RAMPA PRINCIPAL
POZO DE
PRODUCCIOacuteN
PRODUCCION
La produccioacuten de mineral encaacutemaras y pilares aplica lasmismas teacutecnicas deperforacioacuten y voladuras queen la explotacioacuten normal porgaleriacuteas donde lasdimensiones de las galeriacuteasson iguales al ancho y alturade la excavacioacuten
Donde las condicionesgeoloacutegicas son favorables lasexcavaciones pueden sergrandes utilizando brocas deperforacioacuten de frente de grantamantildeo para la mineriacuteamecanizada y productiva
CAMARAS
Y PILARES
VARIANTES CAacuteMARAS Y
PILARES
TRADICIONAL
ESCALERA INCLINADO
Se aplican a los depoacutesitos planos estratificadoscon espesores desde moderados hasta de granespesor y tambieacuten a yacimientos inclinados congrandes espesores La explotacioacuten del depoacutesitode mineral crea grandes bancos abiertos pordonde las maacutequinas sobre neumaacuteticos puedendesplazarse sobre el fondo plano Losyacimientos de mineral de gran altura vertical seexplotan en trozos horizontales comenzandoarriba y por blancos hacia abajo en etapas
LAS CAacuteMARAS Y PILARES ldquoINCLINADO
Se aplican a yacimientos inclinados conun aacutengulo de inclinacioacuten de 20 a 25grados de altura vertical superiordonde el espacio explotado se rellenaEl relleno mantiene a los pilaresestables y sirve como plataforma detrabajo mientras se explota el siguientetajada La mineriacutea post caacutemara y pilareses un meacutetodo hiacutebrido entre caacutemaras ypilares con corte y relleno
CAacuteMARAS Y PILARES ldquoEN
ESCALERAldquo
Las caacutemaras y pilares por etapas es unavariacioacuten que adapta la pared inclinadadel yacimiento para un uso maacutes eficientedel equipo con neumaacuteticos Aunque lasaplicaciones no pueden generalizarsetotalmente la mineriacutea de caacutemaras poretapas se aplica a depoacutesitos tabularescon espesores de 20 a 05 m einclinaciones desde 15 hasta 30 grados
CAMARAS
Y PILARES
DISENtildeO DE PILARES
0 El objetivo es maximizar la recuperacioacuten de la unidad baacutesica de explotacioacuten a traveacutes de un disentildeo seguro y viable
0 El disentildeo de pilares debe obedecer a un anaacutelisis de las cargas o solicitaciones y la resistencia del macizo rocoso
Disentildeoroca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
El Factor De Seguridad En El Disentildeo
roca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
p
pSfs
Factor de Seguridad del Disentildeo
bull Factor mayor a 1
CAMARAS
Y PILARES
CARGA SOBRE EL PILARSe produce re distribucioacuten de esfuerzos al realizar mineriacutea de la caacutemara de produccioacuten
Los esfuerzos tienden a ser mayores en las esquinas produciendo fallas por exceso de cizalle
CARGA VERTICAL SOBRE EL
PILAR0 Carga litoestatica
0 Estimacioacuten del esfuerzo inducido
gzz MPa
Rzp
1
1
z
Total Aacuterea
Extraiacuteda Aacuterea
t
m
A
AR
Carga litoestatica (MPa)
Recuperacioacuten Minera
RESISTENCIA DE PILARES
W0 ANCHO DE LA CAMARA
WP ANCHO DEL PILAR
Z ALTURA DE LA SOBRECARGA
V CAMPO DE ESFUERZOS ACTUANDO SOBRE EL PILAR
C RESISTENCIA DEL PILAR
RESISTENCIA DE PILARES
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
s
p
p
p
s
s
p
W
H
H
W
V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
Es un meacutetodo donde el minado avanza en superficie horizontal o sobre una pequentildea gradientebull
Se abren muacuteltiples tajeos o caacutemarasdejando zonas intactas para que actuacuteencomo pilares para sostener la carga vertical
Pilares actuacutean como soporte del techo con
el fin de mantener la estabilidad
Se disentildean los pilares y los caserones con
el fin de maximizar la recuperacioacuten del
mineral
Recuperacioacuten con hundimiento controlado del
techo
Recuperacioacuten de Pilares en forma alternada
Recuperacioacuten parcial de pilares
La recuperacioacuten de los pilares se
puede realizar de varias maneras
En algunos casos no se planea con
mucha precisioacuten la ubicacioacuten de los
pilares pero el operador de mina
simplemente por la experiencia va
dejando los pilares donde sea necesario
y los ubica en zonas de menor valor de
mineral o zona esteril
CAMARAS
Y PILARES
Este meacutetodo de explotacioacuten es aplicado ampliamente yen los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado bastante debido asu bajo costo de explotacioacuten y a la vez que permite hasta
cierto punto una explotacioacuten moderadamente selectiva
Los yacimientos que mejor se presentan para unaexplotacioacuten por Room and Pillar son aquellos quepresentan un aacutengulo de manteo bajo aunque tambieacuten esaplicable en yacimientos de manteo entre 30deg y 40deg esdecir en yacimientos de manteo criacutetico donde el mineralno puede escurrir por gravedad
CAMARAS
Y PILARES
CONSIDERACIONES PARA SU APLICACIOacuteN
a) Este meacutetodo de explotacioacutenes aplicado ampliamente yen los uacuteltimos antildeos se hadesarrollado bastantedebido a su bajo costo deexplotacioacuten y a la vez quepermite hasta cierto puntouna explotacioacutenmoderadamente selectiva
b) En cuerpos con buzamientohorizontal normalmente nodebe exceder de 30deg
c) El mineral y la rocaencajonante deben serrelativamente competente
En cuanto a la potencia del yacimiento el meacutetodo ha sido
aplicado con eacutexito en yacimientos de hasta 40 ndash 60 mts Los
casos habituales de aplicacioacuten son para yacimientos de baja
potencia destacaacutendose espesores de 2 a 20 metros
Este meacutetodo es deaplicacioacuten universal enyacimientos tabularessedimentarios comopizarras cupriacuteferasyacimientos de hierrocarboacuten potasio y otros
En el Peruacute se usa enpocas minas por elcambio brusco delrumbo y buzamiento delas estructurasmineralizadas
Consisten en la ejecucioacuten depozos de izaje chimeneas deventilacioacuten y de serviciosgaleriacuteas de acceso y viacuteaspara el transporte delmineral echaderos demineral botaderos Es muycomuacuten preparar el sectormediante un sistema degaleriacuteas paralelas es decir degaleriacutea en seccioacuten transversalde modo de que por unapenetra la corriente deventilacioacuten y por la otra sale
VENTILACION
RAMPA PRINCIPAL
POZO DE
PRODUCCIOacuteN
PRODUCCION
La produccioacuten de mineral encaacutemaras y pilares aplica lasmismas teacutecnicas deperforacioacuten y voladuras queen la explotacioacuten normal porgaleriacuteas donde lasdimensiones de las galeriacuteasson iguales al ancho y alturade la excavacioacuten
Donde las condicionesgeoloacutegicas son favorables lasexcavaciones pueden sergrandes utilizando brocas deperforacioacuten de frente de grantamantildeo para la mineriacuteamecanizada y productiva
CAMARAS
Y PILARES
VARIANTES CAacuteMARAS Y
PILARES
TRADICIONAL
ESCALERA INCLINADO
Se aplican a los depoacutesitos planos estratificadoscon espesores desde moderados hasta de granespesor y tambieacuten a yacimientos inclinados congrandes espesores La explotacioacuten del depoacutesitode mineral crea grandes bancos abiertos pordonde las maacutequinas sobre neumaacuteticos puedendesplazarse sobre el fondo plano Losyacimientos de mineral de gran altura vertical seexplotan en trozos horizontales comenzandoarriba y por blancos hacia abajo en etapas
LAS CAacuteMARAS Y PILARES ldquoINCLINADO
Se aplican a yacimientos inclinados conun aacutengulo de inclinacioacuten de 20 a 25grados de altura vertical superiordonde el espacio explotado se rellenaEl relleno mantiene a los pilaresestables y sirve como plataforma detrabajo mientras se explota el siguientetajada La mineriacutea post caacutemara y pilareses un meacutetodo hiacutebrido entre caacutemaras ypilares con corte y relleno
CAacuteMARAS Y PILARES ldquoEN
ESCALERAldquo
Las caacutemaras y pilares por etapas es unavariacioacuten que adapta la pared inclinadadel yacimiento para un uso maacutes eficientedel equipo con neumaacuteticos Aunque lasaplicaciones no pueden generalizarsetotalmente la mineriacutea de caacutemaras poretapas se aplica a depoacutesitos tabularescon espesores de 20 a 05 m einclinaciones desde 15 hasta 30 grados
CAMARAS
Y PILARES
DISENtildeO DE PILARES
0 El objetivo es maximizar la recuperacioacuten de la unidad baacutesica de explotacioacuten a traveacutes de un disentildeo seguro y viable
0 El disentildeo de pilares debe obedecer a un anaacutelisis de las cargas o solicitaciones y la resistencia del macizo rocoso
Disentildeoroca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
El Factor De Seguridad En El Disentildeo
roca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
p
pSfs
Factor de Seguridad del Disentildeo
bull Factor mayor a 1
CAMARAS
Y PILARES
CARGA SOBRE EL PILARSe produce re distribucioacuten de esfuerzos al realizar mineriacutea de la caacutemara de produccioacuten
Los esfuerzos tienden a ser mayores en las esquinas produciendo fallas por exceso de cizalle
CARGA VERTICAL SOBRE EL
PILAR0 Carga litoestatica
0 Estimacioacuten del esfuerzo inducido
gzz MPa
Rzp
1
1
z
Total Aacuterea
Extraiacuteda Aacuterea
t
m
A
AR
Carga litoestatica (MPa)
Recuperacioacuten Minera
RESISTENCIA DE PILARES
W0 ANCHO DE LA CAMARA
WP ANCHO DEL PILAR
Z ALTURA DE LA SOBRECARGA
V CAMPO DE ESFUERZOS ACTUANDO SOBRE EL PILAR
C RESISTENCIA DEL PILAR
RESISTENCIA DE PILARES
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
s
p
p
p
s
s
p
W
H
H
W
V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
Pilares actuacutean como soporte del techo con
el fin de mantener la estabilidad
Se disentildean los pilares y los caserones con
el fin de maximizar la recuperacioacuten del
mineral
Recuperacioacuten con hundimiento controlado del
techo
Recuperacioacuten de Pilares en forma alternada
Recuperacioacuten parcial de pilares
La recuperacioacuten de los pilares se
puede realizar de varias maneras
En algunos casos no se planea con
mucha precisioacuten la ubicacioacuten de los
pilares pero el operador de mina
simplemente por la experiencia va
dejando los pilares donde sea necesario
y los ubica en zonas de menor valor de
mineral o zona esteril
CAMARAS
Y PILARES
Este meacutetodo de explotacioacuten es aplicado ampliamente yen los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado bastante debido asu bajo costo de explotacioacuten y a la vez que permite hasta
cierto punto una explotacioacuten moderadamente selectiva
Los yacimientos que mejor se presentan para unaexplotacioacuten por Room and Pillar son aquellos quepresentan un aacutengulo de manteo bajo aunque tambieacuten esaplicable en yacimientos de manteo entre 30deg y 40deg esdecir en yacimientos de manteo criacutetico donde el mineralno puede escurrir por gravedad
CAMARAS
Y PILARES
CONSIDERACIONES PARA SU APLICACIOacuteN
a) Este meacutetodo de explotacioacutenes aplicado ampliamente yen los uacuteltimos antildeos se hadesarrollado bastantedebido a su bajo costo deexplotacioacuten y a la vez quepermite hasta cierto puntouna explotacioacutenmoderadamente selectiva
b) En cuerpos con buzamientohorizontal normalmente nodebe exceder de 30deg
c) El mineral y la rocaencajonante deben serrelativamente competente
En cuanto a la potencia del yacimiento el meacutetodo ha sido
aplicado con eacutexito en yacimientos de hasta 40 ndash 60 mts Los
casos habituales de aplicacioacuten son para yacimientos de baja
potencia destacaacutendose espesores de 2 a 20 metros
Este meacutetodo es deaplicacioacuten universal enyacimientos tabularessedimentarios comopizarras cupriacuteferasyacimientos de hierrocarboacuten potasio y otros
En el Peruacute se usa enpocas minas por elcambio brusco delrumbo y buzamiento delas estructurasmineralizadas
Consisten en la ejecucioacuten depozos de izaje chimeneas deventilacioacuten y de serviciosgaleriacuteas de acceso y viacuteaspara el transporte delmineral echaderos demineral botaderos Es muycomuacuten preparar el sectormediante un sistema degaleriacuteas paralelas es decir degaleriacutea en seccioacuten transversalde modo de que por unapenetra la corriente deventilacioacuten y por la otra sale
VENTILACION
RAMPA PRINCIPAL
POZO DE
PRODUCCIOacuteN
PRODUCCION
La produccioacuten de mineral encaacutemaras y pilares aplica lasmismas teacutecnicas deperforacioacuten y voladuras queen la explotacioacuten normal porgaleriacuteas donde lasdimensiones de las galeriacuteasson iguales al ancho y alturade la excavacioacuten
Donde las condicionesgeoloacutegicas son favorables lasexcavaciones pueden sergrandes utilizando brocas deperforacioacuten de frente de grantamantildeo para la mineriacuteamecanizada y productiva
CAMARAS
Y PILARES
VARIANTES CAacuteMARAS Y
PILARES
TRADICIONAL
ESCALERA INCLINADO
Se aplican a los depoacutesitos planos estratificadoscon espesores desde moderados hasta de granespesor y tambieacuten a yacimientos inclinados congrandes espesores La explotacioacuten del depoacutesitode mineral crea grandes bancos abiertos pordonde las maacutequinas sobre neumaacuteticos puedendesplazarse sobre el fondo plano Losyacimientos de mineral de gran altura vertical seexplotan en trozos horizontales comenzandoarriba y por blancos hacia abajo en etapas
LAS CAacuteMARAS Y PILARES ldquoINCLINADO
Se aplican a yacimientos inclinados conun aacutengulo de inclinacioacuten de 20 a 25grados de altura vertical superiordonde el espacio explotado se rellenaEl relleno mantiene a los pilaresestables y sirve como plataforma detrabajo mientras se explota el siguientetajada La mineriacutea post caacutemara y pilareses un meacutetodo hiacutebrido entre caacutemaras ypilares con corte y relleno
CAacuteMARAS Y PILARES ldquoEN
ESCALERAldquo
Las caacutemaras y pilares por etapas es unavariacioacuten que adapta la pared inclinadadel yacimiento para un uso maacutes eficientedel equipo con neumaacuteticos Aunque lasaplicaciones no pueden generalizarsetotalmente la mineriacutea de caacutemaras poretapas se aplica a depoacutesitos tabularescon espesores de 20 a 05 m einclinaciones desde 15 hasta 30 grados
CAMARAS
Y PILARES
DISENtildeO DE PILARES
0 El objetivo es maximizar la recuperacioacuten de la unidad baacutesica de explotacioacuten a traveacutes de un disentildeo seguro y viable
0 El disentildeo de pilares debe obedecer a un anaacutelisis de las cargas o solicitaciones y la resistencia del macizo rocoso
Disentildeoroca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
El Factor De Seguridad En El Disentildeo
roca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
p
pSfs
Factor de Seguridad del Disentildeo
bull Factor mayor a 1
CAMARAS
Y PILARES
CARGA SOBRE EL PILARSe produce re distribucioacuten de esfuerzos al realizar mineriacutea de la caacutemara de produccioacuten
Los esfuerzos tienden a ser mayores en las esquinas produciendo fallas por exceso de cizalle
CARGA VERTICAL SOBRE EL
PILAR0 Carga litoestatica
0 Estimacioacuten del esfuerzo inducido
gzz MPa
Rzp
1
1
z
Total Aacuterea
Extraiacuteda Aacuterea
t
m
A
AR
Carga litoestatica (MPa)
Recuperacioacuten Minera
RESISTENCIA DE PILARES
W0 ANCHO DE LA CAMARA
WP ANCHO DEL PILAR
Z ALTURA DE LA SOBRECARGA
V CAMPO DE ESFUERZOS ACTUANDO SOBRE EL PILAR
C RESISTENCIA DEL PILAR
RESISTENCIA DE PILARES
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
s
p
p
p
s
s
p
W
H
H
W
V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
En algunos casos no se planea con
mucha precisioacuten la ubicacioacuten de los
pilares pero el operador de mina
simplemente por la experiencia va
dejando los pilares donde sea necesario
y los ubica en zonas de menor valor de
mineral o zona esteril
CAMARAS
Y PILARES
Este meacutetodo de explotacioacuten es aplicado ampliamente yen los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado bastante debido asu bajo costo de explotacioacuten y a la vez que permite hasta
cierto punto una explotacioacuten moderadamente selectiva
Los yacimientos que mejor se presentan para unaexplotacioacuten por Room and Pillar son aquellos quepresentan un aacutengulo de manteo bajo aunque tambieacuten esaplicable en yacimientos de manteo entre 30deg y 40deg esdecir en yacimientos de manteo criacutetico donde el mineralno puede escurrir por gravedad
CAMARAS
Y PILARES
CONSIDERACIONES PARA SU APLICACIOacuteN
a) Este meacutetodo de explotacioacutenes aplicado ampliamente yen los uacuteltimos antildeos se hadesarrollado bastantedebido a su bajo costo deexplotacioacuten y a la vez quepermite hasta cierto puntouna explotacioacutenmoderadamente selectiva
b) En cuerpos con buzamientohorizontal normalmente nodebe exceder de 30deg
c) El mineral y la rocaencajonante deben serrelativamente competente
En cuanto a la potencia del yacimiento el meacutetodo ha sido
aplicado con eacutexito en yacimientos de hasta 40 ndash 60 mts Los
casos habituales de aplicacioacuten son para yacimientos de baja
potencia destacaacutendose espesores de 2 a 20 metros
Este meacutetodo es deaplicacioacuten universal enyacimientos tabularessedimentarios comopizarras cupriacuteferasyacimientos de hierrocarboacuten potasio y otros
En el Peruacute se usa enpocas minas por elcambio brusco delrumbo y buzamiento delas estructurasmineralizadas
Consisten en la ejecucioacuten depozos de izaje chimeneas deventilacioacuten y de serviciosgaleriacuteas de acceso y viacuteaspara el transporte delmineral echaderos demineral botaderos Es muycomuacuten preparar el sectormediante un sistema degaleriacuteas paralelas es decir degaleriacutea en seccioacuten transversalde modo de que por unapenetra la corriente deventilacioacuten y por la otra sale
VENTILACION
RAMPA PRINCIPAL
POZO DE
PRODUCCIOacuteN
PRODUCCION
La produccioacuten de mineral encaacutemaras y pilares aplica lasmismas teacutecnicas deperforacioacuten y voladuras queen la explotacioacuten normal porgaleriacuteas donde lasdimensiones de las galeriacuteasson iguales al ancho y alturade la excavacioacuten
Donde las condicionesgeoloacutegicas son favorables lasexcavaciones pueden sergrandes utilizando brocas deperforacioacuten de frente de grantamantildeo para la mineriacuteamecanizada y productiva
CAMARAS
Y PILARES
VARIANTES CAacuteMARAS Y
PILARES
TRADICIONAL
ESCALERA INCLINADO
Se aplican a los depoacutesitos planos estratificadoscon espesores desde moderados hasta de granespesor y tambieacuten a yacimientos inclinados congrandes espesores La explotacioacuten del depoacutesitode mineral crea grandes bancos abiertos pordonde las maacutequinas sobre neumaacuteticos puedendesplazarse sobre el fondo plano Losyacimientos de mineral de gran altura vertical seexplotan en trozos horizontales comenzandoarriba y por blancos hacia abajo en etapas
LAS CAacuteMARAS Y PILARES ldquoINCLINADO
Se aplican a yacimientos inclinados conun aacutengulo de inclinacioacuten de 20 a 25grados de altura vertical superiordonde el espacio explotado se rellenaEl relleno mantiene a los pilaresestables y sirve como plataforma detrabajo mientras se explota el siguientetajada La mineriacutea post caacutemara y pilareses un meacutetodo hiacutebrido entre caacutemaras ypilares con corte y relleno
CAacuteMARAS Y PILARES ldquoEN
ESCALERAldquo
Las caacutemaras y pilares por etapas es unavariacioacuten que adapta la pared inclinadadel yacimiento para un uso maacutes eficientedel equipo con neumaacuteticos Aunque lasaplicaciones no pueden generalizarsetotalmente la mineriacutea de caacutemaras poretapas se aplica a depoacutesitos tabularescon espesores de 20 a 05 m einclinaciones desde 15 hasta 30 grados
CAMARAS
Y PILARES
DISENtildeO DE PILARES
0 El objetivo es maximizar la recuperacioacuten de la unidad baacutesica de explotacioacuten a traveacutes de un disentildeo seguro y viable
0 El disentildeo de pilares debe obedecer a un anaacutelisis de las cargas o solicitaciones y la resistencia del macizo rocoso
Disentildeoroca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
El Factor De Seguridad En El Disentildeo
roca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
p
pSfs
Factor de Seguridad del Disentildeo
bull Factor mayor a 1
CAMARAS
Y PILARES
CARGA SOBRE EL PILARSe produce re distribucioacuten de esfuerzos al realizar mineriacutea de la caacutemara de produccioacuten
Los esfuerzos tienden a ser mayores en las esquinas produciendo fallas por exceso de cizalle
CARGA VERTICAL SOBRE EL
PILAR0 Carga litoestatica
0 Estimacioacuten del esfuerzo inducido
gzz MPa
Rzp
1
1
z
Total Aacuterea
Extraiacuteda Aacuterea
t
m
A
AR
Carga litoestatica (MPa)
Recuperacioacuten Minera
RESISTENCIA DE PILARES
W0 ANCHO DE LA CAMARA
WP ANCHO DEL PILAR
Z ALTURA DE LA SOBRECARGA
V CAMPO DE ESFUERZOS ACTUANDO SOBRE EL PILAR
C RESISTENCIA DEL PILAR
RESISTENCIA DE PILARES
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
s
p
p
p
s
s
p
W
H
H
W
V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
CAMARAS
Y PILARES
Este meacutetodo de explotacioacuten es aplicado ampliamente yen los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado bastante debido asu bajo costo de explotacioacuten y a la vez que permite hasta
cierto punto una explotacioacuten moderadamente selectiva
Los yacimientos que mejor se presentan para unaexplotacioacuten por Room and Pillar son aquellos quepresentan un aacutengulo de manteo bajo aunque tambieacuten esaplicable en yacimientos de manteo entre 30deg y 40deg esdecir en yacimientos de manteo criacutetico donde el mineralno puede escurrir por gravedad
CAMARAS
Y PILARES
CONSIDERACIONES PARA SU APLICACIOacuteN
a) Este meacutetodo de explotacioacutenes aplicado ampliamente yen los uacuteltimos antildeos se hadesarrollado bastantedebido a su bajo costo deexplotacioacuten y a la vez quepermite hasta cierto puntouna explotacioacutenmoderadamente selectiva
b) En cuerpos con buzamientohorizontal normalmente nodebe exceder de 30deg
c) El mineral y la rocaencajonante deben serrelativamente competente
En cuanto a la potencia del yacimiento el meacutetodo ha sido
aplicado con eacutexito en yacimientos de hasta 40 ndash 60 mts Los
casos habituales de aplicacioacuten son para yacimientos de baja
potencia destacaacutendose espesores de 2 a 20 metros
Este meacutetodo es deaplicacioacuten universal enyacimientos tabularessedimentarios comopizarras cupriacuteferasyacimientos de hierrocarboacuten potasio y otros
En el Peruacute se usa enpocas minas por elcambio brusco delrumbo y buzamiento delas estructurasmineralizadas
Consisten en la ejecucioacuten depozos de izaje chimeneas deventilacioacuten y de serviciosgaleriacuteas de acceso y viacuteaspara el transporte delmineral echaderos demineral botaderos Es muycomuacuten preparar el sectormediante un sistema degaleriacuteas paralelas es decir degaleriacutea en seccioacuten transversalde modo de que por unapenetra la corriente deventilacioacuten y por la otra sale
VENTILACION
RAMPA PRINCIPAL
POZO DE
PRODUCCIOacuteN
PRODUCCION
La produccioacuten de mineral encaacutemaras y pilares aplica lasmismas teacutecnicas deperforacioacuten y voladuras queen la explotacioacuten normal porgaleriacuteas donde lasdimensiones de las galeriacuteasson iguales al ancho y alturade la excavacioacuten
Donde las condicionesgeoloacutegicas son favorables lasexcavaciones pueden sergrandes utilizando brocas deperforacioacuten de frente de grantamantildeo para la mineriacuteamecanizada y productiva
CAMARAS
Y PILARES
VARIANTES CAacuteMARAS Y
PILARES
TRADICIONAL
ESCALERA INCLINADO
Se aplican a los depoacutesitos planos estratificadoscon espesores desde moderados hasta de granespesor y tambieacuten a yacimientos inclinados congrandes espesores La explotacioacuten del depoacutesitode mineral crea grandes bancos abiertos pordonde las maacutequinas sobre neumaacuteticos puedendesplazarse sobre el fondo plano Losyacimientos de mineral de gran altura vertical seexplotan en trozos horizontales comenzandoarriba y por blancos hacia abajo en etapas
LAS CAacuteMARAS Y PILARES ldquoINCLINADO
Se aplican a yacimientos inclinados conun aacutengulo de inclinacioacuten de 20 a 25grados de altura vertical superiordonde el espacio explotado se rellenaEl relleno mantiene a los pilaresestables y sirve como plataforma detrabajo mientras se explota el siguientetajada La mineriacutea post caacutemara y pilareses un meacutetodo hiacutebrido entre caacutemaras ypilares con corte y relleno
CAacuteMARAS Y PILARES ldquoEN
ESCALERAldquo
Las caacutemaras y pilares por etapas es unavariacioacuten que adapta la pared inclinadadel yacimiento para un uso maacutes eficientedel equipo con neumaacuteticos Aunque lasaplicaciones no pueden generalizarsetotalmente la mineriacutea de caacutemaras poretapas se aplica a depoacutesitos tabularescon espesores de 20 a 05 m einclinaciones desde 15 hasta 30 grados
CAMARAS
Y PILARES
DISENtildeO DE PILARES
0 El objetivo es maximizar la recuperacioacuten de la unidad baacutesica de explotacioacuten a traveacutes de un disentildeo seguro y viable
0 El disentildeo de pilares debe obedecer a un anaacutelisis de las cargas o solicitaciones y la resistencia del macizo rocoso
Disentildeoroca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
El Factor De Seguridad En El Disentildeo
roca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
p
pSfs
Factor de Seguridad del Disentildeo
bull Factor mayor a 1
CAMARAS
Y PILARES
CARGA SOBRE EL PILARSe produce re distribucioacuten de esfuerzos al realizar mineriacutea de la caacutemara de produccioacuten
Los esfuerzos tienden a ser mayores en las esquinas produciendo fallas por exceso de cizalle
CARGA VERTICAL SOBRE EL
PILAR0 Carga litoestatica
0 Estimacioacuten del esfuerzo inducido
gzz MPa
Rzp
1
1
z
Total Aacuterea
Extraiacuteda Aacuterea
t
m
A
AR
Carga litoestatica (MPa)
Recuperacioacuten Minera
RESISTENCIA DE PILARES
W0 ANCHO DE LA CAMARA
WP ANCHO DEL PILAR
Z ALTURA DE LA SOBRECARGA
V CAMPO DE ESFUERZOS ACTUANDO SOBRE EL PILAR
C RESISTENCIA DEL PILAR
RESISTENCIA DE PILARES
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
s
p
p
p
s
s
p
W
H
H
W
V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
Este meacutetodo de explotacioacuten es aplicado ampliamente yen los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado bastante debido asu bajo costo de explotacioacuten y a la vez que permite hasta
cierto punto una explotacioacuten moderadamente selectiva
Los yacimientos que mejor se presentan para unaexplotacioacuten por Room and Pillar son aquellos quepresentan un aacutengulo de manteo bajo aunque tambieacuten esaplicable en yacimientos de manteo entre 30deg y 40deg esdecir en yacimientos de manteo criacutetico donde el mineralno puede escurrir por gravedad
CAMARAS
Y PILARES
CONSIDERACIONES PARA SU APLICACIOacuteN
a) Este meacutetodo de explotacioacutenes aplicado ampliamente yen los uacuteltimos antildeos se hadesarrollado bastantedebido a su bajo costo deexplotacioacuten y a la vez quepermite hasta cierto puntouna explotacioacutenmoderadamente selectiva
b) En cuerpos con buzamientohorizontal normalmente nodebe exceder de 30deg
c) El mineral y la rocaencajonante deben serrelativamente competente
En cuanto a la potencia del yacimiento el meacutetodo ha sido
aplicado con eacutexito en yacimientos de hasta 40 ndash 60 mts Los
casos habituales de aplicacioacuten son para yacimientos de baja
potencia destacaacutendose espesores de 2 a 20 metros
Este meacutetodo es deaplicacioacuten universal enyacimientos tabularessedimentarios comopizarras cupriacuteferasyacimientos de hierrocarboacuten potasio y otros
En el Peruacute se usa enpocas minas por elcambio brusco delrumbo y buzamiento delas estructurasmineralizadas
Consisten en la ejecucioacuten depozos de izaje chimeneas deventilacioacuten y de serviciosgaleriacuteas de acceso y viacuteaspara el transporte delmineral echaderos demineral botaderos Es muycomuacuten preparar el sectormediante un sistema degaleriacuteas paralelas es decir degaleriacutea en seccioacuten transversalde modo de que por unapenetra la corriente deventilacioacuten y por la otra sale
VENTILACION
RAMPA PRINCIPAL
POZO DE
PRODUCCIOacuteN
PRODUCCION
La produccioacuten de mineral encaacutemaras y pilares aplica lasmismas teacutecnicas deperforacioacuten y voladuras queen la explotacioacuten normal porgaleriacuteas donde lasdimensiones de las galeriacuteasson iguales al ancho y alturade la excavacioacuten
Donde las condicionesgeoloacutegicas son favorables lasexcavaciones pueden sergrandes utilizando brocas deperforacioacuten de frente de grantamantildeo para la mineriacuteamecanizada y productiva
CAMARAS
Y PILARES
VARIANTES CAacuteMARAS Y
PILARES
TRADICIONAL
ESCALERA INCLINADO
Se aplican a los depoacutesitos planos estratificadoscon espesores desde moderados hasta de granespesor y tambieacuten a yacimientos inclinados congrandes espesores La explotacioacuten del depoacutesitode mineral crea grandes bancos abiertos pordonde las maacutequinas sobre neumaacuteticos puedendesplazarse sobre el fondo plano Losyacimientos de mineral de gran altura vertical seexplotan en trozos horizontales comenzandoarriba y por blancos hacia abajo en etapas
LAS CAacuteMARAS Y PILARES ldquoINCLINADO
Se aplican a yacimientos inclinados conun aacutengulo de inclinacioacuten de 20 a 25grados de altura vertical superiordonde el espacio explotado se rellenaEl relleno mantiene a los pilaresestables y sirve como plataforma detrabajo mientras se explota el siguientetajada La mineriacutea post caacutemara y pilareses un meacutetodo hiacutebrido entre caacutemaras ypilares con corte y relleno
CAacuteMARAS Y PILARES ldquoEN
ESCALERAldquo
Las caacutemaras y pilares por etapas es unavariacioacuten que adapta la pared inclinadadel yacimiento para un uso maacutes eficientedel equipo con neumaacuteticos Aunque lasaplicaciones no pueden generalizarsetotalmente la mineriacutea de caacutemaras poretapas se aplica a depoacutesitos tabularescon espesores de 20 a 05 m einclinaciones desde 15 hasta 30 grados
CAMARAS
Y PILARES
DISENtildeO DE PILARES
0 El objetivo es maximizar la recuperacioacuten de la unidad baacutesica de explotacioacuten a traveacutes de un disentildeo seguro y viable
0 El disentildeo de pilares debe obedecer a un anaacutelisis de las cargas o solicitaciones y la resistencia del macizo rocoso
Disentildeoroca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
El Factor De Seguridad En El Disentildeo
roca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
p
pSfs
Factor de Seguridad del Disentildeo
bull Factor mayor a 1
CAMARAS
Y PILARES
CARGA SOBRE EL PILARSe produce re distribucioacuten de esfuerzos al realizar mineriacutea de la caacutemara de produccioacuten
Los esfuerzos tienden a ser mayores en las esquinas produciendo fallas por exceso de cizalle
CARGA VERTICAL SOBRE EL
PILAR0 Carga litoestatica
0 Estimacioacuten del esfuerzo inducido
gzz MPa
Rzp
1
1
z
Total Aacuterea
Extraiacuteda Aacuterea
t
m
A
AR
Carga litoestatica (MPa)
Recuperacioacuten Minera
RESISTENCIA DE PILARES
W0 ANCHO DE LA CAMARA
WP ANCHO DEL PILAR
Z ALTURA DE LA SOBRECARGA
V CAMPO DE ESFUERZOS ACTUANDO SOBRE EL PILAR
C RESISTENCIA DEL PILAR
RESISTENCIA DE PILARES
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
s
p
p
p
s
s
p
W
H
H
W
V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
CAMARAS
Y PILARES
CONSIDERACIONES PARA SU APLICACIOacuteN
a) Este meacutetodo de explotacioacutenes aplicado ampliamente yen los uacuteltimos antildeos se hadesarrollado bastantedebido a su bajo costo deexplotacioacuten y a la vez quepermite hasta cierto puntouna explotacioacutenmoderadamente selectiva
b) En cuerpos con buzamientohorizontal normalmente nodebe exceder de 30deg
c) El mineral y la rocaencajonante deben serrelativamente competente
En cuanto a la potencia del yacimiento el meacutetodo ha sido
aplicado con eacutexito en yacimientos de hasta 40 ndash 60 mts Los
casos habituales de aplicacioacuten son para yacimientos de baja
potencia destacaacutendose espesores de 2 a 20 metros
Este meacutetodo es deaplicacioacuten universal enyacimientos tabularessedimentarios comopizarras cupriacuteferasyacimientos de hierrocarboacuten potasio y otros
En el Peruacute se usa enpocas minas por elcambio brusco delrumbo y buzamiento delas estructurasmineralizadas
Consisten en la ejecucioacuten depozos de izaje chimeneas deventilacioacuten y de serviciosgaleriacuteas de acceso y viacuteaspara el transporte delmineral echaderos demineral botaderos Es muycomuacuten preparar el sectormediante un sistema degaleriacuteas paralelas es decir degaleriacutea en seccioacuten transversalde modo de que por unapenetra la corriente deventilacioacuten y por la otra sale
VENTILACION
RAMPA PRINCIPAL
POZO DE
PRODUCCIOacuteN
PRODUCCION
La produccioacuten de mineral encaacutemaras y pilares aplica lasmismas teacutecnicas deperforacioacuten y voladuras queen la explotacioacuten normal porgaleriacuteas donde lasdimensiones de las galeriacuteasson iguales al ancho y alturade la excavacioacuten
Donde las condicionesgeoloacutegicas son favorables lasexcavaciones pueden sergrandes utilizando brocas deperforacioacuten de frente de grantamantildeo para la mineriacuteamecanizada y productiva
CAMARAS
Y PILARES
VARIANTES CAacuteMARAS Y
PILARES
TRADICIONAL
ESCALERA INCLINADO
Se aplican a los depoacutesitos planos estratificadoscon espesores desde moderados hasta de granespesor y tambieacuten a yacimientos inclinados congrandes espesores La explotacioacuten del depoacutesitode mineral crea grandes bancos abiertos pordonde las maacutequinas sobre neumaacuteticos puedendesplazarse sobre el fondo plano Losyacimientos de mineral de gran altura vertical seexplotan en trozos horizontales comenzandoarriba y por blancos hacia abajo en etapas
LAS CAacuteMARAS Y PILARES ldquoINCLINADO
Se aplican a yacimientos inclinados conun aacutengulo de inclinacioacuten de 20 a 25grados de altura vertical superiordonde el espacio explotado se rellenaEl relleno mantiene a los pilaresestables y sirve como plataforma detrabajo mientras se explota el siguientetajada La mineriacutea post caacutemara y pilareses un meacutetodo hiacutebrido entre caacutemaras ypilares con corte y relleno
CAacuteMARAS Y PILARES ldquoEN
ESCALERAldquo
Las caacutemaras y pilares por etapas es unavariacioacuten que adapta la pared inclinadadel yacimiento para un uso maacutes eficientedel equipo con neumaacuteticos Aunque lasaplicaciones no pueden generalizarsetotalmente la mineriacutea de caacutemaras poretapas se aplica a depoacutesitos tabularescon espesores de 20 a 05 m einclinaciones desde 15 hasta 30 grados
CAMARAS
Y PILARES
DISENtildeO DE PILARES
0 El objetivo es maximizar la recuperacioacuten de la unidad baacutesica de explotacioacuten a traveacutes de un disentildeo seguro y viable
0 El disentildeo de pilares debe obedecer a un anaacutelisis de las cargas o solicitaciones y la resistencia del macizo rocoso
Disentildeoroca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
El Factor De Seguridad En El Disentildeo
roca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
p
pSfs
Factor de Seguridad del Disentildeo
bull Factor mayor a 1
CAMARAS
Y PILARES
CARGA SOBRE EL PILARSe produce re distribucioacuten de esfuerzos al realizar mineriacutea de la caacutemara de produccioacuten
Los esfuerzos tienden a ser mayores en las esquinas produciendo fallas por exceso de cizalle
CARGA VERTICAL SOBRE EL
PILAR0 Carga litoestatica
0 Estimacioacuten del esfuerzo inducido
gzz MPa
Rzp
1
1
z
Total Aacuterea
Extraiacuteda Aacuterea
t
m
A
AR
Carga litoestatica (MPa)
Recuperacioacuten Minera
RESISTENCIA DE PILARES
W0 ANCHO DE LA CAMARA
WP ANCHO DEL PILAR
Z ALTURA DE LA SOBRECARGA
V CAMPO DE ESFUERZOS ACTUANDO SOBRE EL PILAR
C RESISTENCIA DEL PILAR
RESISTENCIA DE PILARES
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
s
p
p
p
s
s
p
W
H
H
W
V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
CONSIDERACIONES PARA SU APLICACIOacuteN
a) Este meacutetodo de explotacioacutenes aplicado ampliamente yen los uacuteltimos antildeos se hadesarrollado bastantedebido a su bajo costo deexplotacioacuten y a la vez quepermite hasta cierto puntouna explotacioacutenmoderadamente selectiva
b) En cuerpos con buzamientohorizontal normalmente nodebe exceder de 30deg
c) El mineral y la rocaencajonante deben serrelativamente competente
En cuanto a la potencia del yacimiento el meacutetodo ha sido
aplicado con eacutexito en yacimientos de hasta 40 ndash 60 mts Los
casos habituales de aplicacioacuten son para yacimientos de baja
potencia destacaacutendose espesores de 2 a 20 metros
Este meacutetodo es deaplicacioacuten universal enyacimientos tabularessedimentarios comopizarras cupriacuteferasyacimientos de hierrocarboacuten potasio y otros
En el Peruacute se usa enpocas minas por elcambio brusco delrumbo y buzamiento delas estructurasmineralizadas
Consisten en la ejecucioacuten depozos de izaje chimeneas deventilacioacuten y de serviciosgaleriacuteas de acceso y viacuteaspara el transporte delmineral echaderos demineral botaderos Es muycomuacuten preparar el sectormediante un sistema degaleriacuteas paralelas es decir degaleriacutea en seccioacuten transversalde modo de que por unapenetra la corriente deventilacioacuten y por la otra sale
VENTILACION
RAMPA PRINCIPAL
POZO DE
PRODUCCIOacuteN
PRODUCCION
La produccioacuten de mineral encaacutemaras y pilares aplica lasmismas teacutecnicas deperforacioacuten y voladuras queen la explotacioacuten normal porgaleriacuteas donde lasdimensiones de las galeriacuteasson iguales al ancho y alturade la excavacioacuten
Donde las condicionesgeoloacutegicas son favorables lasexcavaciones pueden sergrandes utilizando brocas deperforacioacuten de frente de grantamantildeo para la mineriacuteamecanizada y productiva
CAMARAS
Y PILARES
VARIANTES CAacuteMARAS Y
PILARES
TRADICIONAL
ESCALERA INCLINADO
Se aplican a los depoacutesitos planos estratificadoscon espesores desde moderados hasta de granespesor y tambieacuten a yacimientos inclinados congrandes espesores La explotacioacuten del depoacutesitode mineral crea grandes bancos abiertos pordonde las maacutequinas sobre neumaacuteticos puedendesplazarse sobre el fondo plano Losyacimientos de mineral de gran altura vertical seexplotan en trozos horizontales comenzandoarriba y por blancos hacia abajo en etapas
LAS CAacuteMARAS Y PILARES ldquoINCLINADO
Se aplican a yacimientos inclinados conun aacutengulo de inclinacioacuten de 20 a 25grados de altura vertical superiordonde el espacio explotado se rellenaEl relleno mantiene a los pilaresestables y sirve como plataforma detrabajo mientras se explota el siguientetajada La mineriacutea post caacutemara y pilareses un meacutetodo hiacutebrido entre caacutemaras ypilares con corte y relleno
CAacuteMARAS Y PILARES ldquoEN
ESCALERAldquo
Las caacutemaras y pilares por etapas es unavariacioacuten que adapta la pared inclinadadel yacimiento para un uso maacutes eficientedel equipo con neumaacuteticos Aunque lasaplicaciones no pueden generalizarsetotalmente la mineriacutea de caacutemaras poretapas se aplica a depoacutesitos tabularescon espesores de 20 a 05 m einclinaciones desde 15 hasta 30 grados
CAMARAS
Y PILARES
DISENtildeO DE PILARES
0 El objetivo es maximizar la recuperacioacuten de la unidad baacutesica de explotacioacuten a traveacutes de un disentildeo seguro y viable
0 El disentildeo de pilares debe obedecer a un anaacutelisis de las cargas o solicitaciones y la resistencia del macizo rocoso
Disentildeoroca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
El Factor De Seguridad En El Disentildeo
roca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
p
pSfs
Factor de Seguridad del Disentildeo
bull Factor mayor a 1
CAMARAS
Y PILARES
CARGA SOBRE EL PILARSe produce re distribucioacuten de esfuerzos al realizar mineriacutea de la caacutemara de produccioacuten
Los esfuerzos tienden a ser mayores en las esquinas produciendo fallas por exceso de cizalle
CARGA VERTICAL SOBRE EL
PILAR0 Carga litoestatica
0 Estimacioacuten del esfuerzo inducido
gzz MPa
Rzp
1
1
z
Total Aacuterea
Extraiacuteda Aacuterea
t
m
A
AR
Carga litoestatica (MPa)
Recuperacioacuten Minera
RESISTENCIA DE PILARES
W0 ANCHO DE LA CAMARA
WP ANCHO DEL PILAR
Z ALTURA DE LA SOBRECARGA
V CAMPO DE ESFUERZOS ACTUANDO SOBRE EL PILAR
C RESISTENCIA DEL PILAR
RESISTENCIA DE PILARES
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
s
p
p
p
s
s
p
W
H
H
W
V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
En cuanto a la potencia del yacimiento el meacutetodo ha sido
aplicado con eacutexito en yacimientos de hasta 40 ndash 60 mts Los
casos habituales de aplicacioacuten son para yacimientos de baja
potencia destacaacutendose espesores de 2 a 20 metros
Este meacutetodo es deaplicacioacuten universal enyacimientos tabularessedimentarios comopizarras cupriacuteferasyacimientos de hierrocarboacuten potasio y otros
En el Peruacute se usa enpocas minas por elcambio brusco delrumbo y buzamiento delas estructurasmineralizadas
Consisten en la ejecucioacuten depozos de izaje chimeneas deventilacioacuten y de serviciosgaleriacuteas de acceso y viacuteaspara el transporte delmineral echaderos demineral botaderos Es muycomuacuten preparar el sectormediante un sistema degaleriacuteas paralelas es decir degaleriacutea en seccioacuten transversalde modo de que por unapenetra la corriente deventilacioacuten y por la otra sale
VENTILACION
RAMPA PRINCIPAL
POZO DE
PRODUCCIOacuteN
PRODUCCION
La produccioacuten de mineral encaacutemaras y pilares aplica lasmismas teacutecnicas deperforacioacuten y voladuras queen la explotacioacuten normal porgaleriacuteas donde lasdimensiones de las galeriacuteasson iguales al ancho y alturade la excavacioacuten
Donde las condicionesgeoloacutegicas son favorables lasexcavaciones pueden sergrandes utilizando brocas deperforacioacuten de frente de grantamantildeo para la mineriacuteamecanizada y productiva
CAMARAS
Y PILARES
VARIANTES CAacuteMARAS Y
PILARES
TRADICIONAL
ESCALERA INCLINADO
Se aplican a los depoacutesitos planos estratificadoscon espesores desde moderados hasta de granespesor y tambieacuten a yacimientos inclinados congrandes espesores La explotacioacuten del depoacutesitode mineral crea grandes bancos abiertos pordonde las maacutequinas sobre neumaacuteticos puedendesplazarse sobre el fondo plano Losyacimientos de mineral de gran altura vertical seexplotan en trozos horizontales comenzandoarriba y por blancos hacia abajo en etapas
LAS CAacuteMARAS Y PILARES ldquoINCLINADO
Se aplican a yacimientos inclinados conun aacutengulo de inclinacioacuten de 20 a 25grados de altura vertical superiordonde el espacio explotado se rellenaEl relleno mantiene a los pilaresestables y sirve como plataforma detrabajo mientras se explota el siguientetajada La mineriacutea post caacutemara y pilareses un meacutetodo hiacutebrido entre caacutemaras ypilares con corte y relleno
CAacuteMARAS Y PILARES ldquoEN
ESCALERAldquo
Las caacutemaras y pilares por etapas es unavariacioacuten que adapta la pared inclinadadel yacimiento para un uso maacutes eficientedel equipo con neumaacuteticos Aunque lasaplicaciones no pueden generalizarsetotalmente la mineriacutea de caacutemaras poretapas se aplica a depoacutesitos tabularescon espesores de 20 a 05 m einclinaciones desde 15 hasta 30 grados
CAMARAS
Y PILARES
DISENtildeO DE PILARES
0 El objetivo es maximizar la recuperacioacuten de la unidad baacutesica de explotacioacuten a traveacutes de un disentildeo seguro y viable
0 El disentildeo de pilares debe obedecer a un anaacutelisis de las cargas o solicitaciones y la resistencia del macizo rocoso
Disentildeoroca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
El Factor De Seguridad En El Disentildeo
roca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
p
pSfs
Factor de Seguridad del Disentildeo
bull Factor mayor a 1
CAMARAS
Y PILARES
CARGA SOBRE EL PILARSe produce re distribucioacuten de esfuerzos al realizar mineriacutea de la caacutemara de produccioacuten
Los esfuerzos tienden a ser mayores en las esquinas produciendo fallas por exceso de cizalle
CARGA VERTICAL SOBRE EL
PILAR0 Carga litoestatica
0 Estimacioacuten del esfuerzo inducido
gzz MPa
Rzp
1
1
z
Total Aacuterea
Extraiacuteda Aacuterea
t
m
A
AR
Carga litoestatica (MPa)
Recuperacioacuten Minera
RESISTENCIA DE PILARES
W0 ANCHO DE LA CAMARA
WP ANCHO DEL PILAR
Z ALTURA DE LA SOBRECARGA
V CAMPO DE ESFUERZOS ACTUANDO SOBRE EL PILAR
C RESISTENCIA DEL PILAR
RESISTENCIA DE PILARES
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
s
p
p
p
s
s
p
W
H
H
W
V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
Este meacutetodo es deaplicacioacuten universal enyacimientos tabularessedimentarios comopizarras cupriacuteferasyacimientos de hierrocarboacuten potasio y otros
En el Peruacute se usa enpocas minas por elcambio brusco delrumbo y buzamiento delas estructurasmineralizadas
Consisten en la ejecucioacuten depozos de izaje chimeneas deventilacioacuten y de serviciosgaleriacuteas de acceso y viacuteaspara el transporte delmineral echaderos demineral botaderos Es muycomuacuten preparar el sectormediante un sistema degaleriacuteas paralelas es decir degaleriacutea en seccioacuten transversalde modo de que por unapenetra la corriente deventilacioacuten y por la otra sale
VENTILACION
RAMPA PRINCIPAL
POZO DE
PRODUCCIOacuteN
PRODUCCION
La produccioacuten de mineral encaacutemaras y pilares aplica lasmismas teacutecnicas deperforacioacuten y voladuras queen la explotacioacuten normal porgaleriacuteas donde lasdimensiones de las galeriacuteasson iguales al ancho y alturade la excavacioacuten
Donde las condicionesgeoloacutegicas son favorables lasexcavaciones pueden sergrandes utilizando brocas deperforacioacuten de frente de grantamantildeo para la mineriacuteamecanizada y productiva
CAMARAS
Y PILARES
VARIANTES CAacuteMARAS Y
PILARES
TRADICIONAL
ESCALERA INCLINADO
Se aplican a los depoacutesitos planos estratificadoscon espesores desde moderados hasta de granespesor y tambieacuten a yacimientos inclinados congrandes espesores La explotacioacuten del depoacutesitode mineral crea grandes bancos abiertos pordonde las maacutequinas sobre neumaacuteticos puedendesplazarse sobre el fondo plano Losyacimientos de mineral de gran altura vertical seexplotan en trozos horizontales comenzandoarriba y por blancos hacia abajo en etapas
LAS CAacuteMARAS Y PILARES ldquoINCLINADO
Se aplican a yacimientos inclinados conun aacutengulo de inclinacioacuten de 20 a 25grados de altura vertical superiordonde el espacio explotado se rellenaEl relleno mantiene a los pilaresestables y sirve como plataforma detrabajo mientras se explota el siguientetajada La mineriacutea post caacutemara y pilareses un meacutetodo hiacutebrido entre caacutemaras ypilares con corte y relleno
CAacuteMARAS Y PILARES ldquoEN
ESCALERAldquo
Las caacutemaras y pilares por etapas es unavariacioacuten que adapta la pared inclinadadel yacimiento para un uso maacutes eficientedel equipo con neumaacuteticos Aunque lasaplicaciones no pueden generalizarsetotalmente la mineriacutea de caacutemaras poretapas se aplica a depoacutesitos tabularescon espesores de 20 a 05 m einclinaciones desde 15 hasta 30 grados
CAMARAS
Y PILARES
DISENtildeO DE PILARES
0 El objetivo es maximizar la recuperacioacuten de la unidad baacutesica de explotacioacuten a traveacutes de un disentildeo seguro y viable
0 El disentildeo de pilares debe obedecer a un anaacutelisis de las cargas o solicitaciones y la resistencia del macizo rocoso
Disentildeoroca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
El Factor De Seguridad En El Disentildeo
roca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
p
pSfs
Factor de Seguridad del Disentildeo
bull Factor mayor a 1
CAMARAS
Y PILARES
CARGA SOBRE EL PILARSe produce re distribucioacuten de esfuerzos al realizar mineriacutea de la caacutemara de produccioacuten
Los esfuerzos tienden a ser mayores en las esquinas produciendo fallas por exceso de cizalle
CARGA VERTICAL SOBRE EL
PILAR0 Carga litoestatica
0 Estimacioacuten del esfuerzo inducido
gzz MPa
Rzp
1
1
z
Total Aacuterea
Extraiacuteda Aacuterea
t
m
A
AR
Carga litoestatica (MPa)
Recuperacioacuten Minera
RESISTENCIA DE PILARES
W0 ANCHO DE LA CAMARA
WP ANCHO DEL PILAR
Z ALTURA DE LA SOBRECARGA
V CAMPO DE ESFUERZOS ACTUANDO SOBRE EL PILAR
C RESISTENCIA DEL PILAR
RESISTENCIA DE PILARES
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
s
p
p
p
s
s
p
W
H
H
W
V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
Consisten en la ejecucioacuten depozos de izaje chimeneas deventilacioacuten y de serviciosgaleriacuteas de acceso y viacuteaspara el transporte delmineral echaderos demineral botaderos Es muycomuacuten preparar el sectormediante un sistema degaleriacuteas paralelas es decir degaleriacutea en seccioacuten transversalde modo de que por unapenetra la corriente deventilacioacuten y por la otra sale
VENTILACION
RAMPA PRINCIPAL
POZO DE
PRODUCCIOacuteN
PRODUCCION
La produccioacuten de mineral encaacutemaras y pilares aplica lasmismas teacutecnicas deperforacioacuten y voladuras queen la explotacioacuten normal porgaleriacuteas donde lasdimensiones de las galeriacuteasson iguales al ancho y alturade la excavacioacuten
Donde las condicionesgeoloacutegicas son favorables lasexcavaciones pueden sergrandes utilizando brocas deperforacioacuten de frente de grantamantildeo para la mineriacuteamecanizada y productiva
CAMARAS
Y PILARES
VARIANTES CAacuteMARAS Y
PILARES
TRADICIONAL
ESCALERA INCLINADO
Se aplican a los depoacutesitos planos estratificadoscon espesores desde moderados hasta de granespesor y tambieacuten a yacimientos inclinados congrandes espesores La explotacioacuten del depoacutesitode mineral crea grandes bancos abiertos pordonde las maacutequinas sobre neumaacuteticos puedendesplazarse sobre el fondo plano Losyacimientos de mineral de gran altura vertical seexplotan en trozos horizontales comenzandoarriba y por blancos hacia abajo en etapas
LAS CAacuteMARAS Y PILARES ldquoINCLINADO
Se aplican a yacimientos inclinados conun aacutengulo de inclinacioacuten de 20 a 25grados de altura vertical superiordonde el espacio explotado se rellenaEl relleno mantiene a los pilaresestables y sirve como plataforma detrabajo mientras se explota el siguientetajada La mineriacutea post caacutemara y pilareses un meacutetodo hiacutebrido entre caacutemaras ypilares con corte y relleno
CAacuteMARAS Y PILARES ldquoEN
ESCALERAldquo
Las caacutemaras y pilares por etapas es unavariacioacuten que adapta la pared inclinadadel yacimiento para un uso maacutes eficientedel equipo con neumaacuteticos Aunque lasaplicaciones no pueden generalizarsetotalmente la mineriacutea de caacutemaras poretapas se aplica a depoacutesitos tabularescon espesores de 20 a 05 m einclinaciones desde 15 hasta 30 grados
CAMARAS
Y PILARES
DISENtildeO DE PILARES
0 El objetivo es maximizar la recuperacioacuten de la unidad baacutesica de explotacioacuten a traveacutes de un disentildeo seguro y viable
0 El disentildeo de pilares debe obedecer a un anaacutelisis de las cargas o solicitaciones y la resistencia del macizo rocoso
Disentildeoroca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
El Factor De Seguridad En El Disentildeo
roca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
p
pSfs
Factor de Seguridad del Disentildeo
bull Factor mayor a 1
CAMARAS
Y PILARES
CARGA SOBRE EL PILARSe produce re distribucioacuten de esfuerzos al realizar mineriacutea de la caacutemara de produccioacuten
Los esfuerzos tienden a ser mayores en las esquinas produciendo fallas por exceso de cizalle
CARGA VERTICAL SOBRE EL
PILAR0 Carga litoestatica
0 Estimacioacuten del esfuerzo inducido
gzz MPa
Rzp
1
1
z
Total Aacuterea
Extraiacuteda Aacuterea
t
m
A
AR
Carga litoestatica (MPa)
Recuperacioacuten Minera
RESISTENCIA DE PILARES
W0 ANCHO DE LA CAMARA
WP ANCHO DEL PILAR
Z ALTURA DE LA SOBRECARGA
V CAMPO DE ESFUERZOS ACTUANDO SOBRE EL PILAR
C RESISTENCIA DEL PILAR
RESISTENCIA DE PILARES
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
s
p
p
p
s
s
p
W
H
H
W
V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
PRODUCCION
La produccioacuten de mineral encaacutemaras y pilares aplica lasmismas teacutecnicas deperforacioacuten y voladuras queen la explotacioacuten normal porgaleriacuteas donde lasdimensiones de las galeriacuteasson iguales al ancho y alturade la excavacioacuten
Donde las condicionesgeoloacutegicas son favorables lasexcavaciones pueden sergrandes utilizando brocas deperforacioacuten de frente de grantamantildeo para la mineriacuteamecanizada y productiva
CAMARAS
Y PILARES
VARIANTES CAacuteMARAS Y
PILARES
TRADICIONAL
ESCALERA INCLINADO
Se aplican a los depoacutesitos planos estratificadoscon espesores desde moderados hasta de granespesor y tambieacuten a yacimientos inclinados congrandes espesores La explotacioacuten del depoacutesitode mineral crea grandes bancos abiertos pordonde las maacutequinas sobre neumaacuteticos puedendesplazarse sobre el fondo plano Losyacimientos de mineral de gran altura vertical seexplotan en trozos horizontales comenzandoarriba y por blancos hacia abajo en etapas
LAS CAacuteMARAS Y PILARES ldquoINCLINADO
Se aplican a yacimientos inclinados conun aacutengulo de inclinacioacuten de 20 a 25grados de altura vertical superiordonde el espacio explotado se rellenaEl relleno mantiene a los pilaresestables y sirve como plataforma detrabajo mientras se explota el siguientetajada La mineriacutea post caacutemara y pilareses un meacutetodo hiacutebrido entre caacutemaras ypilares con corte y relleno
CAacuteMARAS Y PILARES ldquoEN
ESCALERAldquo
Las caacutemaras y pilares por etapas es unavariacioacuten que adapta la pared inclinadadel yacimiento para un uso maacutes eficientedel equipo con neumaacuteticos Aunque lasaplicaciones no pueden generalizarsetotalmente la mineriacutea de caacutemaras poretapas se aplica a depoacutesitos tabularescon espesores de 20 a 05 m einclinaciones desde 15 hasta 30 grados
CAMARAS
Y PILARES
DISENtildeO DE PILARES
0 El objetivo es maximizar la recuperacioacuten de la unidad baacutesica de explotacioacuten a traveacutes de un disentildeo seguro y viable
0 El disentildeo de pilares debe obedecer a un anaacutelisis de las cargas o solicitaciones y la resistencia del macizo rocoso
Disentildeoroca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
El Factor De Seguridad En El Disentildeo
roca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
p
pSfs
Factor de Seguridad del Disentildeo
bull Factor mayor a 1
CAMARAS
Y PILARES
CARGA SOBRE EL PILARSe produce re distribucioacuten de esfuerzos al realizar mineriacutea de la caacutemara de produccioacuten
Los esfuerzos tienden a ser mayores en las esquinas produciendo fallas por exceso de cizalle
CARGA VERTICAL SOBRE EL
PILAR0 Carga litoestatica
0 Estimacioacuten del esfuerzo inducido
gzz MPa
Rzp
1
1
z
Total Aacuterea
Extraiacuteda Aacuterea
t
m
A
AR
Carga litoestatica (MPa)
Recuperacioacuten Minera
RESISTENCIA DE PILARES
W0 ANCHO DE LA CAMARA
WP ANCHO DEL PILAR
Z ALTURA DE LA SOBRECARGA
V CAMPO DE ESFUERZOS ACTUANDO SOBRE EL PILAR
C RESISTENCIA DEL PILAR
RESISTENCIA DE PILARES
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
s
p
p
p
s
s
p
W
H
H
W
V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
CAMARAS
Y PILARES
VARIANTES CAacuteMARAS Y
PILARES
TRADICIONAL
ESCALERA INCLINADO
Se aplican a los depoacutesitos planos estratificadoscon espesores desde moderados hasta de granespesor y tambieacuten a yacimientos inclinados congrandes espesores La explotacioacuten del depoacutesitode mineral crea grandes bancos abiertos pordonde las maacutequinas sobre neumaacuteticos puedendesplazarse sobre el fondo plano Losyacimientos de mineral de gran altura vertical seexplotan en trozos horizontales comenzandoarriba y por blancos hacia abajo en etapas
LAS CAacuteMARAS Y PILARES ldquoINCLINADO
Se aplican a yacimientos inclinados conun aacutengulo de inclinacioacuten de 20 a 25grados de altura vertical superiordonde el espacio explotado se rellenaEl relleno mantiene a los pilaresestables y sirve como plataforma detrabajo mientras se explota el siguientetajada La mineriacutea post caacutemara y pilareses un meacutetodo hiacutebrido entre caacutemaras ypilares con corte y relleno
CAacuteMARAS Y PILARES ldquoEN
ESCALERAldquo
Las caacutemaras y pilares por etapas es unavariacioacuten que adapta la pared inclinadadel yacimiento para un uso maacutes eficientedel equipo con neumaacuteticos Aunque lasaplicaciones no pueden generalizarsetotalmente la mineriacutea de caacutemaras poretapas se aplica a depoacutesitos tabularescon espesores de 20 a 05 m einclinaciones desde 15 hasta 30 grados
CAMARAS
Y PILARES
DISENtildeO DE PILARES
0 El objetivo es maximizar la recuperacioacuten de la unidad baacutesica de explotacioacuten a traveacutes de un disentildeo seguro y viable
0 El disentildeo de pilares debe obedecer a un anaacutelisis de las cargas o solicitaciones y la resistencia del macizo rocoso
Disentildeoroca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
El Factor De Seguridad En El Disentildeo
roca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
p
pSfs
Factor de Seguridad del Disentildeo
bull Factor mayor a 1
CAMARAS
Y PILARES
CARGA SOBRE EL PILARSe produce re distribucioacuten de esfuerzos al realizar mineriacutea de la caacutemara de produccioacuten
Los esfuerzos tienden a ser mayores en las esquinas produciendo fallas por exceso de cizalle
CARGA VERTICAL SOBRE EL
PILAR0 Carga litoestatica
0 Estimacioacuten del esfuerzo inducido
gzz MPa
Rzp
1
1
z
Total Aacuterea
Extraiacuteda Aacuterea
t
m
A
AR
Carga litoestatica (MPa)
Recuperacioacuten Minera
RESISTENCIA DE PILARES
W0 ANCHO DE LA CAMARA
WP ANCHO DEL PILAR
Z ALTURA DE LA SOBRECARGA
V CAMPO DE ESFUERZOS ACTUANDO SOBRE EL PILAR
C RESISTENCIA DEL PILAR
RESISTENCIA DE PILARES
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
s
p
p
p
s
s
p
W
H
H
W
V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
VARIANTES CAacuteMARAS Y
PILARES
TRADICIONAL
ESCALERA INCLINADO
Se aplican a los depoacutesitos planos estratificadoscon espesores desde moderados hasta de granespesor y tambieacuten a yacimientos inclinados congrandes espesores La explotacioacuten del depoacutesitode mineral crea grandes bancos abiertos pordonde las maacutequinas sobre neumaacuteticos puedendesplazarse sobre el fondo plano Losyacimientos de mineral de gran altura vertical seexplotan en trozos horizontales comenzandoarriba y por blancos hacia abajo en etapas
LAS CAacuteMARAS Y PILARES ldquoINCLINADO
Se aplican a yacimientos inclinados conun aacutengulo de inclinacioacuten de 20 a 25grados de altura vertical superiordonde el espacio explotado se rellenaEl relleno mantiene a los pilaresestables y sirve como plataforma detrabajo mientras se explota el siguientetajada La mineriacutea post caacutemara y pilareses un meacutetodo hiacutebrido entre caacutemaras ypilares con corte y relleno
CAacuteMARAS Y PILARES ldquoEN
ESCALERAldquo
Las caacutemaras y pilares por etapas es unavariacioacuten que adapta la pared inclinadadel yacimiento para un uso maacutes eficientedel equipo con neumaacuteticos Aunque lasaplicaciones no pueden generalizarsetotalmente la mineriacutea de caacutemaras poretapas se aplica a depoacutesitos tabularescon espesores de 20 a 05 m einclinaciones desde 15 hasta 30 grados
CAMARAS
Y PILARES
DISENtildeO DE PILARES
0 El objetivo es maximizar la recuperacioacuten de la unidad baacutesica de explotacioacuten a traveacutes de un disentildeo seguro y viable
0 El disentildeo de pilares debe obedecer a un anaacutelisis de las cargas o solicitaciones y la resistencia del macizo rocoso
Disentildeoroca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
El Factor De Seguridad En El Disentildeo
roca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
p
pSfs
Factor de Seguridad del Disentildeo
bull Factor mayor a 1
CAMARAS
Y PILARES
CARGA SOBRE EL PILARSe produce re distribucioacuten de esfuerzos al realizar mineriacutea de la caacutemara de produccioacuten
Los esfuerzos tienden a ser mayores en las esquinas produciendo fallas por exceso de cizalle
CARGA VERTICAL SOBRE EL
PILAR0 Carga litoestatica
0 Estimacioacuten del esfuerzo inducido
gzz MPa
Rzp
1
1
z
Total Aacuterea
Extraiacuteda Aacuterea
t
m
A
AR
Carga litoestatica (MPa)
Recuperacioacuten Minera
RESISTENCIA DE PILARES
W0 ANCHO DE LA CAMARA
WP ANCHO DEL PILAR
Z ALTURA DE LA SOBRECARGA
V CAMPO DE ESFUERZOS ACTUANDO SOBRE EL PILAR
C RESISTENCIA DEL PILAR
RESISTENCIA DE PILARES
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
s
p
p
p
s
s
p
W
H
H
W
V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
Se aplican a los depoacutesitos planos estratificadoscon espesores desde moderados hasta de granespesor y tambieacuten a yacimientos inclinados congrandes espesores La explotacioacuten del depoacutesitode mineral crea grandes bancos abiertos pordonde las maacutequinas sobre neumaacuteticos puedendesplazarse sobre el fondo plano Losyacimientos de mineral de gran altura vertical seexplotan en trozos horizontales comenzandoarriba y por blancos hacia abajo en etapas
LAS CAacuteMARAS Y PILARES ldquoINCLINADO
Se aplican a yacimientos inclinados conun aacutengulo de inclinacioacuten de 20 a 25grados de altura vertical superiordonde el espacio explotado se rellenaEl relleno mantiene a los pilaresestables y sirve como plataforma detrabajo mientras se explota el siguientetajada La mineriacutea post caacutemara y pilareses un meacutetodo hiacutebrido entre caacutemaras ypilares con corte y relleno
CAacuteMARAS Y PILARES ldquoEN
ESCALERAldquo
Las caacutemaras y pilares por etapas es unavariacioacuten que adapta la pared inclinadadel yacimiento para un uso maacutes eficientedel equipo con neumaacuteticos Aunque lasaplicaciones no pueden generalizarsetotalmente la mineriacutea de caacutemaras poretapas se aplica a depoacutesitos tabularescon espesores de 20 a 05 m einclinaciones desde 15 hasta 30 grados
CAMARAS
Y PILARES
DISENtildeO DE PILARES
0 El objetivo es maximizar la recuperacioacuten de la unidad baacutesica de explotacioacuten a traveacutes de un disentildeo seguro y viable
0 El disentildeo de pilares debe obedecer a un anaacutelisis de las cargas o solicitaciones y la resistencia del macizo rocoso
Disentildeoroca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
El Factor De Seguridad En El Disentildeo
roca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
p
pSfs
Factor de Seguridad del Disentildeo
bull Factor mayor a 1
CAMARAS
Y PILARES
CARGA SOBRE EL PILARSe produce re distribucioacuten de esfuerzos al realizar mineriacutea de la caacutemara de produccioacuten
Los esfuerzos tienden a ser mayores en las esquinas produciendo fallas por exceso de cizalle
CARGA VERTICAL SOBRE EL
PILAR0 Carga litoestatica
0 Estimacioacuten del esfuerzo inducido
gzz MPa
Rzp
1
1
z
Total Aacuterea
Extraiacuteda Aacuterea
t
m
A
AR
Carga litoestatica (MPa)
Recuperacioacuten Minera
RESISTENCIA DE PILARES
W0 ANCHO DE LA CAMARA
WP ANCHO DEL PILAR
Z ALTURA DE LA SOBRECARGA
V CAMPO DE ESFUERZOS ACTUANDO SOBRE EL PILAR
C RESISTENCIA DEL PILAR
RESISTENCIA DE PILARES
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
s
p
p
p
s
s
p
W
H
H
W
V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
LAS CAacuteMARAS Y PILARES ldquoINCLINADO
Se aplican a yacimientos inclinados conun aacutengulo de inclinacioacuten de 20 a 25grados de altura vertical superiordonde el espacio explotado se rellenaEl relleno mantiene a los pilaresestables y sirve como plataforma detrabajo mientras se explota el siguientetajada La mineriacutea post caacutemara y pilareses un meacutetodo hiacutebrido entre caacutemaras ypilares con corte y relleno
CAacuteMARAS Y PILARES ldquoEN
ESCALERAldquo
Las caacutemaras y pilares por etapas es unavariacioacuten que adapta la pared inclinadadel yacimiento para un uso maacutes eficientedel equipo con neumaacuteticos Aunque lasaplicaciones no pueden generalizarsetotalmente la mineriacutea de caacutemaras poretapas se aplica a depoacutesitos tabularescon espesores de 20 a 05 m einclinaciones desde 15 hasta 30 grados
CAMARAS
Y PILARES
DISENtildeO DE PILARES
0 El objetivo es maximizar la recuperacioacuten de la unidad baacutesica de explotacioacuten a traveacutes de un disentildeo seguro y viable
0 El disentildeo de pilares debe obedecer a un anaacutelisis de las cargas o solicitaciones y la resistencia del macizo rocoso
Disentildeoroca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
El Factor De Seguridad En El Disentildeo
roca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
p
pSfs
Factor de Seguridad del Disentildeo
bull Factor mayor a 1
CAMARAS
Y PILARES
CARGA SOBRE EL PILARSe produce re distribucioacuten de esfuerzos al realizar mineriacutea de la caacutemara de produccioacuten
Los esfuerzos tienden a ser mayores en las esquinas produciendo fallas por exceso de cizalle
CARGA VERTICAL SOBRE EL
PILAR0 Carga litoestatica
0 Estimacioacuten del esfuerzo inducido
gzz MPa
Rzp
1
1
z
Total Aacuterea
Extraiacuteda Aacuterea
t
m
A
AR
Carga litoestatica (MPa)
Recuperacioacuten Minera
RESISTENCIA DE PILARES
W0 ANCHO DE LA CAMARA
WP ANCHO DEL PILAR
Z ALTURA DE LA SOBRECARGA
V CAMPO DE ESFUERZOS ACTUANDO SOBRE EL PILAR
C RESISTENCIA DEL PILAR
RESISTENCIA DE PILARES
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
s
p
p
p
s
s
p
W
H
H
W
V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
CAacuteMARAS Y PILARES ldquoEN
ESCALERAldquo
Las caacutemaras y pilares por etapas es unavariacioacuten que adapta la pared inclinadadel yacimiento para un uso maacutes eficientedel equipo con neumaacuteticos Aunque lasaplicaciones no pueden generalizarsetotalmente la mineriacutea de caacutemaras poretapas se aplica a depoacutesitos tabularescon espesores de 20 a 05 m einclinaciones desde 15 hasta 30 grados
CAMARAS
Y PILARES
DISENtildeO DE PILARES
0 El objetivo es maximizar la recuperacioacuten de la unidad baacutesica de explotacioacuten a traveacutes de un disentildeo seguro y viable
0 El disentildeo de pilares debe obedecer a un anaacutelisis de las cargas o solicitaciones y la resistencia del macizo rocoso
Disentildeoroca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
El Factor De Seguridad En El Disentildeo
roca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
p
pSfs
Factor de Seguridad del Disentildeo
bull Factor mayor a 1
CAMARAS
Y PILARES
CARGA SOBRE EL PILARSe produce re distribucioacuten de esfuerzos al realizar mineriacutea de la caacutemara de produccioacuten
Los esfuerzos tienden a ser mayores en las esquinas produciendo fallas por exceso de cizalle
CARGA VERTICAL SOBRE EL
PILAR0 Carga litoestatica
0 Estimacioacuten del esfuerzo inducido
gzz MPa
Rzp
1
1
z
Total Aacuterea
Extraiacuteda Aacuterea
t
m
A
AR
Carga litoestatica (MPa)
Recuperacioacuten Minera
RESISTENCIA DE PILARES
W0 ANCHO DE LA CAMARA
WP ANCHO DEL PILAR
Z ALTURA DE LA SOBRECARGA
V CAMPO DE ESFUERZOS ACTUANDO SOBRE EL PILAR
C RESISTENCIA DEL PILAR
RESISTENCIA DE PILARES
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
s
p
p
p
s
s
p
W
H
H
W
V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
CAMARAS
Y PILARES
DISENtildeO DE PILARES
0 El objetivo es maximizar la recuperacioacuten de la unidad baacutesica de explotacioacuten a traveacutes de un disentildeo seguro y viable
0 El disentildeo de pilares debe obedecer a un anaacutelisis de las cargas o solicitaciones y la resistencia del macizo rocoso
Disentildeoroca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
El Factor De Seguridad En El Disentildeo
roca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
p
pSfs
Factor de Seguridad del Disentildeo
bull Factor mayor a 1
CAMARAS
Y PILARES
CARGA SOBRE EL PILARSe produce re distribucioacuten de esfuerzos al realizar mineriacutea de la caacutemara de produccioacuten
Los esfuerzos tienden a ser mayores en las esquinas produciendo fallas por exceso de cizalle
CARGA VERTICAL SOBRE EL
PILAR0 Carga litoestatica
0 Estimacioacuten del esfuerzo inducido
gzz MPa
Rzp
1
1
z
Total Aacuterea
Extraiacuteda Aacuterea
t
m
A
AR
Carga litoestatica (MPa)
Recuperacioacuten Minera
RESISTENCIA DE PILARES
W0 ANCHO DE LA CAMARA
WP ANCHO DEL PILAR
Z ALTURA DE LA SOBRECARGA
V CAMPO DE ESFUERZOS ACTUANDO SOBRE EL PILAR
C RESISTENCIA DEL PILAR
RESISTENCIA DE PILARES
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
s
p
p
p
s
s
p
W
H
H
W
V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
DISENtildeO DE PILARES
0 El objetivo es maximizar la recuperacioacuten de la unidad baacutesica de explotacioacuten a traveacutes de un disentildeo seguro y viable
0 El disentildeo de pilares debe obedecer a un anaacutelisis de las cargas o solicitaciones y la resistencia del macizo rocoso
Disentildeoroca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
El Factor De Seguridad En El Disentildeo
roca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
p
pSfs
Factor de Seguridad del Disentildeo
bull Factor mayor a 1
CAMARAS
Y PILARES
CARGA SOBRE EL PILARSe produce re distribucioacuten de esfuerzos al realizar mineriacutea de la caacutemara de produccioacuten
Los esfuerzos tienden a ser mayores en las esquinas produciendo fallas por exceso de cizalle
CARGA VERTICAL SOBRE EL
PILAR0 Carga litoestatica
0 Estimacioacuten del esfuerzo inducido
gzz MPa
Rzp
1
1
z
Total Aacuterea
Extraiacuteda Aacuterea
t
m
A
AR
Carga litoestatica (MPa)
Recuperacioacuten Minera
RESISTENCIA DE PILARES
W0 ANCHO DE LA CAMARA
WP ANCHO DEL PILAR
Z ALTURA DE LA SOBRECARGA
V CAMPO DE ESFUERZOS ACTUANDO SOBRE EL PILAR
C RESISTENCIA DEL PILAR
RESISTENCIA DE PILARES
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
s
p
p
p
s
s
p
W
H
H
W
V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
Disentildeoroca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
El Factor De Seguridad En El Disentildeo
roca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
p
pSfs
Factor de Seguridad del Disentildeo
bull Factor mayor a 1
CAMARAS
Y PILARES
CARGA SOBRE EL PILARSe produce re distribucioacuten de esfuerzos al realizar mineriacutea de la caacutemara de produccioacuten
Los esfuerzos tienden a ser mayores en las esquinas produciendo fallas por exceso de cizalle
CARGA VERTICAL SOBRE EL
PILAR0 Carga litoestatica
0 Estimacioacuten del esfuerzo inducido
gzz MPa
Rzp
1
1
z
Total Aacuterea
Extraiacuteda Aacuterea
t
m
A
AR
Carga litoestatica (MPa)
Recuperacioacuten Minera
RESISTENCIA DE PILARES
W0 ANCHO DE LA CAMARA
WP ANCHO DEL PILAR
Z ALTURA DE LA SOBRECARGA
V CAMPO DE ESFUERZOS ACTUANDO SOBRE EL PILAR
C RESISTENCIA DEL PILAR
RESISTENCIA DE PILARES
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
s
p
p
p
s
s
p
W
H
H
W
V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
El Factor De Seguridad En El Disentildeo
roca
p
p
pS
roca
p
pS
Campo de esfuerzos presente
en el macizo rocoso
Campo de esfuerzos actuando
sobre el pilar
Resistencia del pilar
p
pSfs
Factor de Seguridad del Disentildeo
bull Factor mayor a 1
CAMARAS
Y PILARES
CARGA SOBRE EL PILARSe produce re distribucioacuten de esfuerzos al realizar mineriacutea de la caacutemara de produccioacuten
Los esfuerzos tienden a ser mayores en las esquinas produciendo fallas por exceso de cizalle
CARGA VERTICAL SOBRE EL
PILAR0 Carga litoestatica
0 Estimacioacuten del esfuerzo inducido
gzz MPa
Rzp
1
1
z
Total Aacuterea
Extraiacuteda Aacuterea
t
m
A
AR
Carga litoestatica (MPa)
Recuperacioacuten Minera
RESISTENCIA DE PILARES
W0 ANCHO DE LA CAMARA
WP ANCHO DEL PILAR
Z ALTURA DE LA SOBRECARGA
V CAMPO DE ESFUERZOS ACTUANDO SOBRE EL PILAR
C RESISTENCIA DEL PILAR
RESISTENCIA DE PILARES
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
s
p
p
p
s
s
p
W
H
H
W
V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
CAMARAS
Y PILARES
CARGA SOBRE EL PILARSe produce re distribucioacuten de esfuerzos al realizar mineriacutea de la caacutemara de produccioacuten
Los esfuerzos tienden a ser mayores en las esquinas produciendo fallas por exceso de cizalle
CARGA VERTICAL SOBRE EL
PILAR0 Carga litoestatica
0 Estimacioacuten del esfuerzo inducido
gzz MPa
Rzp
1
1
z
Total Aacuterea
Extraiacuteda Aacuterea
t
m
A
AR
Carga litoestatica (MPa)
Recuperacioacuten Minera
RESISTENCIA DE PILARES
W0 ANCHO DE LA CAMARA
WP ANCHO DEL PILAR
Z ALTURA DE LA SOBRECARGA
V CAMPO DE ESFUERZOS ACTUANDO SOBRE EL PILAR
C RESISTENCIA DEL PILAR
RESISTENCIA DE PILARES
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
s
p
p
p
s
s
p
W
H
H
W
V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
CARGA SOBRE EL PILARSe produce re distribucioacuten de esfuerzos al realizar mineriacutea de la caacutemara de produccioacuten
Los esfuerzos tienden a ser mayores en las esquinas produciendo fallas por exceso de cizalle
CARGA VERTICAL SOBRE EL
PILAR0 Carga litoestatica
0 Estimacioacuten del esfuerzo inducido
gzz MPa
Rzp
1
1
z
Total Aacuterea
Extraiacuteda Aacuterea
t
m
A
AR
Carga litoestatica (MPa)
Recuperacioacuten Minera
RESISTENCIA DE PILARES
W0 ANCHO DE LA CAMARA
WP ANCHO DEL PILAR
Z ALTURA DE LA SOBRECARGA
V CAMPO DE ESFUERZOS ACTUANDO SOBRE EL PILAR
C RESISTENCIA DEL PILAR
RESISTENCIA DE PILARES
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
s
p
p
p
s
s
p
W
H
H
W
V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
CARGA VERTICAL SOBRE EL
PILAR0 Carga litoestatica
0 Estimacioacuten del esfuerzo inducido
gzz MPa
Rzp
1
1
z
Total Aacuterea
Extraiacuteda Aacuterea
t
m
A
AR
Carga litoestatica (MPa)
Recuperacioacuten Minera
RESISTENCIA DE PILARES
W0 ANCHO DE LA CAMARA
WP ANCHO DEL PILAR
Z ALTURA DE LA SOBRECARGA
V CAMPO DE ESFUERZOS ACTUANDO SOBRE EL PILAR
C RESISTENCIA DEL PILAR
RESISTENCIA DE PILARES
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
s
p
p
p
s
s
p
W
H
H
W
V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
RESISTENCIA DE PILARES
W0 ANCHO DE LA CAMARA
WP ANCHO DEL PILAR
Z ALTURA DE LA SOBRECARGA
V CAMPO DE ESFUERZOS ACTUANDO SOBRE EL PILAR
C RESISTENCIA DEL PILAR
RESISTENCIA DE PILARES
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
s
p
p
p
s
s
p
W
H
H
W
V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
RESISTENCIA DE PILARES
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
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W
H
H
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V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
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WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
RESISTENCIA DE PILARES
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
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p
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W
H
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V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
Resistencia de Pilares Mineros0 Hardy and Agapito (1977)
0 Obert and Duvall (1967)
0 Salamon and Munro (1967) Holland (1964)
pS83301180
s
s
p
p
p
s
s
p
W
H
H
W
V
V
S
S S especimenP Pilar
H
WbaSS sp
H
WSS
a
sp
sS Resistencia del macizo rocoso MPa
W
H
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
Constantes Utilizadas Para El Disentildeo de Pilares
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
Resistencia de Macizo Rocoso0 Criterio de Hoek and
Brown (1980 1995)
a
ci
bci sm
3
3
1
ci
28
100GSImm ib
50
9
100
a
GSIs
200650
0
GSIa
s
GSI gt=25 GSI lt25
Resistencia a la compresioacuten no confinada roca intacta
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
En la perforacioacuten se emplean perfor
adoras livianas tipo jack - leg
La longitud de barrenos es de 5 pie
s y 39 mm de diaacutemetro de broca
En la voladura se emplean
dinamitas pulverulentas y
semigelatinas dependiendo de la
calidad del mineral empleaacutendose
en muchos casos espaciadores
de agua en los taladros de corona
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
UBICACIOacuteN DE LA CAMARAS
En la mayoriacutea de los casos las caacutemaras se situacutean perpendicularmente a
las galeriacuteas principales pero con frecuencia se trazan de tal forma que
su pendiente sea favorable para su transporte de los vagones o con
otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquetes en
las minas sin rieles
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
ACCESOS
Acceso principal a traveacutes de tuacuteneles
Transporte de mineral a traveacutes de
Pique yo Rampa
Pique debe estar cercano al centro de
gravedad del cuerpo mineralizado y se
debe profundizar hasta un nivel donde
se puedan instalar buzones y
estaciones de chancado
Rampa tiene pendiente maacutexima de 8
si se utilizan cargadores frontales o
camiones pero si se instalan correas se
puede llegar hasta 15
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
VENTILACIOacuteN
Compleja debido al tamantildeo de los caserones
El flujo de aire se regula a traveacutes de puertas de madera o metaacutelicas
El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 mmin y en las frentes de 120-140 mmin
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
bull Transporte de mineral a traveacutes de Pique yo Rampa
bull Existen distintos equipos para operar en minas caacutemaras y pilares y en diferentes
combinaciones
EQUIPOS
LHDSCRAPERS
CARGADOR FRONTAL
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
CAMIONES BAJO PERFIL
FAJA TRANSPORTADORA CARROS TIPO GRAMBY
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
Los niveles principales deextraccioacuten fueron el 120 y200 durante la mayor partede la vida de la mina Eltrasporte en los niveles serealiza mediante carrosmineros granby cable ybalancin de capacidad practicade 1 7 2 21respectivamente accionadospor locomotoras eleacutectricas y abateriacuteas acarreando elmaterial hasta los echaderos
El acarreo se realiza utilizandorastrillos accionados porwinches eleacutectricos yneumaacuteticos de dos tamboreshasta las tolvas de echaderos
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
La disposicioacuten de los pilares necesita una buena planificacioacuten
pudiendo ser de forma circular rectangular cuadrado irregular o
corrido
Pilares rectangulares
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
En la explotacioacuten de yacimientos minerales es
econoacutemicamente deseable obtener una maacutexima
extraccioacuten del mineral manteniendo por supuesto un
margen de seguridad de la estructura subterraacutenea
En un sistema de caacutemaras y pilares el campo de
esfuerzo se transfiere a las paredes y pilares de la roca
no excavada
Existen diferentes sistemas de caacutemaras y pilares donde
los pilares pueden denominarse como
Pilares longitudinales ( pilar rib)
Pilares rectangulares
Pilares cuadrados
Pilares de forma irregular e irregularmente
espaciados
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
Meacutetodo de caacutemaras y pilares (room and pillar) En este caso los pilares siguen un espaciado regular
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
Este tipo de pilares secaracteriza porque su dimensioacutenlongitudinal es mucho mayorque sus otras dimensiones ydebido a esto la distribucioacuten delos esfuerzos puedeconsiderarse como problemabidimensional la concentracioacutende esfuerzos (σcSv) en lospilares longitudinales puededeterminarse por la siguienteformula experimental
Donde
C = concentracioacuten de esfuerzo maacuteximo
alrededor de una sola excavacioacuten
sometida a un campo esfuerzo axial
W0= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
σcSv= concentracioacuten de esfuerzo
critico
(σcSv)= C+009 [Wo Wp+1-1] 2
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
La concentracioacuten de esfuerzo promedio
para pilares longitudinales se obtiene
asumiendo que cada pilar ante
excavaciones soporta uniformemente el
peso de la roca suprayacente maacutes la
mitad del peso de la roca encima de la
excavacioacuten
SpSv=Wo Wp+1
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el
pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
Wo= ancho de la excavacioacuten
Wp= ancho del pilar
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
Disentildeo de pilarestridimensionales
La distribucioacuten de los esfuerzossobre un pilar tridimensionaldepende del esfuerzo verticalaplicado (antes de laexcavacioacuten) y de la relacioacuten de
extraccioacutenEl esfuerzo promedio aplicadosobre el pilar se expresa atraveacutes de las siguientes
ecuaciones
Donde
Sp= esfuerzo promedio sobre el pilar
Sv= esfuerzo vertical aplicado
At= Am+Ap Am= Aacuterea minada
Ap= aacuterea del pilar R= relacioacuten de
extraccioacuten
R= At-ApAt=AmAm+Ap
Sp= SvAtAp Sp= Sv11-R
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
El factor econoacutemico maacutes importante en este meacutetodo es el tamantildeo
de los pilares y la distancia entre ellos este factor depende de
Estabilidad de la caja techo
Estabilidad del mineral
Potencia del yacimiento
Presioacuten de la roca suprayacente
Discontinuidades geoloacutegicas como fallas pliegues etc
Forma y tamantildeo del pilar
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
DETERMINACIOacuteN DE COSTOS DEL MEacuteTODO DE
CAacuteMARAS Y PILARES
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
Productividad en el tajeo 71 th-g
Consumo de explosivo 029 th-g
Metros de taladros perforados labores preparatorias122
mt
Produccioacuten de labores 8
Dilucioacuten 5-10
Recuperacioacuten de las reservas geoloacutegicas 75
Restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso vaciacuteo
abandonado
Mineral roto por disparo 110 t
Sostenimiento temporal no es necesario
En el estudio realizado por el instituto geoloacutegico minero y metaluacutergico en
los antildeos 1983 a 1989 se resumen los paraacutemetros de explotacioacuten de la
mina Condestable para el meacutetodo de caacutemaras y pilares
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MINADO POR EL
METODO DE CAMARAS Y PILARES
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
Para el caso de los pilares utilizados en el meacutetodo de minado porcaacutemaras y pilares podemos ilustrar mejor la influencia del esquema yla secuencia de avance del minado en la estabilidad de los mismosConsideremos a manera de ejemplo un cuerpo mineralizado endoacutende se presenta una masa rocosa fracturada con tres sistemastiacutepicos de discontinuidades dos de ellos de rumbos maacutes o menosparalelos y buzamientos opuestos el tercero con rumbo maacutes o menosperpendicular a los anteriores y cualquier buzamiento Si se decidierahacer pilares cuadrados o rectangulares con relacioacuten WH = frac12 y unesquema como
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
La solucioacuten seriacutea hacer pilares rectangulares alineando el lado mayorperpendicular a los dos primeros sistemas de discontinuidades En estecaso el ancho de los pilares no tendriacutea intersecciones dediscontinuidades de pared a pared y por lo tanto seriacutean mucho maacutesresistentes y estables aunque las cuntildeas rocosas en la pared de lospilares podriacutean moverse esto no afectariacutea significativamente laestabilidad de los mismos
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
Por otro lado la presencia de fallas geoloacutegicas o zonas de corte puedeninfluir significativamente en la adopcioacuten del esquema de minado porcaacutemaras y pilares y por lo tanto en las condiciones de estabilidad delas mismas Los sistemas de minado deberiacutean integrar las fallas o zonasde corte a los pilares para mantener los techos de los tajeos en rocacompetente Esta seraacute una razoacuten por la que algunas veces el esquemade los pilares no seraacute uniforme variando sus anchos de acuerdo a lapresencia o ausencia de fallas o zonas de corte
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
La interseccioacuten de los pilares por fallas geoloacutegicas o zonas de corte esotro aspecto a considerar Como ejemplo ilustrativo se presentan losdibujos (A) (B) y (C) de tres casos de intersecciones en pilares largos ode costilla
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
aspecto importante a considerar en el caso de vetas o cuerposmineralizados inclinados es la forma y orientacioacuten de pilaresLos pilares de rumbo en particular los pilares largos soninherentemente inestables y deben ser evitados ellos sufren una fallaprogresiva raacutepida auacuten cuando estaacuten esforzados con pernos de rocacementados o cables Una forma de estabilizar los pilares de rumbo esagrandando su ancho o inclinando las paredes
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
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Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
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CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
Tambieacuten es muy importante para la estabilidad de los pilares y de lascaacutemaras que los pilares tengan una adecuada cimentacioacuten es decir elpilar debe estar apoyado en la masa rocosa in-situ Para manteneradecuadas condiciones de cimentacioacuten el pilar debe tenercontinuidad vertical a medida que vayan avanzando los cortesascendentes de mineral de lo contrario si el pilar no tuviera unabuena base o cimentacioacuten habriacutea problemas de inestabilidad tanto delpilar como de las caacutemaras creando situaciones de peligro durante elminado
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
CONCLUSIONES
GRACIAS POR SU ATENCIOacuteN
Los diferentes principios sentildealados tambieacuten son aplicables a los pilaresde corona utilizados mayormente en el meacutetodo de corte y relleno enlos cuales es importante la altura de los mismos para tener condicionesadecuadas de estabilidad Si los pilares no estaacuten adecuadamentedimensionados habraacute peligro de caiacuteda de rocas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
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VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
ANEXOS
Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
relleno en san vicente
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VENTAJAS DEL MEacuteTODO
El meacutetodo hasta cierto punto es selectivo es decir zonasmaacutes pobres pueden no explotarse sin afectarmayormente la aplicabilidad del meacutetodo
En yacimientos importantes puede llegarse a unamecanizacioacuten bien completa lo que reduce ampliamentelos costos de explotacioacuten
Mantos Mineralizados
VENTAJAS DEL MEacuteTODO
En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
Necesidad de ventilacioacuten secundaria
Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
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Estudio de disentildeo geomecaacutenico de
Caacutemaras y Pilares en Cerro de Pasco
Caacutemaras y pilares con
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En yacimientos que afloran a la superficie puedehacerse todo el desarrollo y preparacioacuten por mineral oen caso contrario los desarrollos por esteacuteril pueden sermuy insignificantes
Permite la explotacioacuten sin problemas de cuerposmineralizados ubicados paralelamente y separados porzonas de esteacuteriles
La recuperacioacuten del yacimiento aun no siendo del 100 puede llegarse a recuperaciones satisfactorias delorden del 80 a 90
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Si el yacimiento presenta una mineralizacioacuten muy irregular tantoen corrida como en potencia podriacutea llegar a afectar la explotacioacutenlimitando mucho la planificacioacuten del meacutetodo como asiacute mismo laperforacioacuten y provocar problemas de carguiacuteo sobre todo paraposibles mecanizaciones
Problema de manteo del yacimiento cuando el manteo estaacute muycerca del manteo criacutetico (45deg) se producen problemas para elmovimiento del mineral en los caserones y auacuten este problema esmaacutes grave si se trata de mantos angostos En el caso de mantospotentes hay problemas en la mecanizacioacuten de la perforacioacuten loque se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipopesado de perforacioacuten
DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
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DESVENTAJAS DEL MEacuteTODO
Dilucioacuten de la ley es un problema que es muyimportante y que en casos de techos deacutebiles puede sercausa que llegue a limitar la aplicacioacuten del meacutetodo
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Importantes dantildeos a los hastiales existiendo riesgos dehundimiento
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