MTODOS DE EXPLOTACIN SUBTERRNEA

AO INTERNACIONAL DE LA AGRICULTURA FAMILIAR

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO

CARRERA PROFESIONAL DEL INGENIERIA DE MINASTEMA: DISEO Y DESCRIPCION DEL METODO DE EXPLOTACION DE CAMARAS Y PILARES

DOCENTE: ING. CONTRERAS-ARANA-ODILON

INTEGRANTES:

VEGA OCHOA ERICK DARWIN100461 CONDORI MEDINA JULIO CESAR100451 FLORES SENGA OLIVER KEVIN 110230

CUSCO PER2014

DEDICATORIA

A todas los personas que nos han brindado su apoyo incondicional para la realizacin del presente trabajo.

NDICE

INTRODUCCIN1MINADO CON SOSTENIMIENTO NATURAL2MTODO DE EXPLOTACIN POR CMARAS Y PILARES3I.CONDICIONES DE APLICACIN:5A.Condiciones geolgicas y mecnicas51)CARACTERSTICAS GEOMECNICAS52)ALTERNATIVA DE MINADO5B.CONDICIONES TCNICAS61.diseo de los pilares62.resistencia de los pilares123.variantes del mtodo de cmaras y pilares13C.CONDICIONES ECONMICAS14II.LABORES DE DESARROLLO Y PREPARACIN15A.ubicacin de las cmaras17B.cmaras y pilares sistemticos17C.cmaras con pilares ocasionales18III.MINADO O EXPLOTACIN181. Perforacin182. Carguo y transporte.19IV.VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MTODO20VENTAJAS20DESVENTAJAS20V.PROBLEMAS21BIBLIOGRAFIA27

INTRODUCCIN

La Minera es un negocio donde rige la oferta y demanda de los precios de los metales en el mercado internacional por lo tanto es de vital importancia la optimizacin del Mtodo de Minado, para lograr maximizar las ganancias con una inversin mnima.

Los mtodos de explotacin han sido uno de los procesos que la minera ha requerido siempre, para la extraccin de minerales y que estos mtodos han sido la base para que siga la continuacin y duracin de la vida de la mina.

Por tal motivo en este apartado estudiaremos el mtodo de explotacin cmaras y pilares mecanizados que es uno de los mtodos de bajo costo.

El mtodo de cmaras y pilares mecanizados este mtodo es conocido tambin con el trmino room and pillar donde el mineral es excavado la mayor parte del yacimiento minable, dejando parte del mineral como pilares o columnas que servirn para sostener el techo. El mineral debe extraerse en la mayor cantidad posible, ajustndose las dimensiones de las cmaras y pilares a las propiedades de la presin y resistencia. El mineral que queda como pilar puede recuperarse parcial o totalmente, reemplazando a los pilares por otro material para sostenimiento del techo o puede extraerse en forma de retirada, abandonndolos ya los tejeos para su posterior hundimiento del techo; coso contrario generalmente los pilares con mineral se pierde.

Por tal motivo finalmente estudiaremos las ventajas y desventajas de este mtodo que una empresa puede optar ya sea el caso de la mina.

MINAS UNSAACPgina 27

MINADO CON SOSTENIMIENTO NATURAL

En los mtodos de explotacin con sostenimiento natural se incluye a los yacimientos que por naturaleza del macizo rocoso, que comprende la roca encajonante y mineralizacin, en donde el arranque se realizan abriendo cmaras o aberturas, que debidamente y dimensionadas se sostienen por s mismos; es decir sin que intervengan medios de sostenimiento artificial o relleno.Segn las consideraciones geomecnicas y las dimensiones del yacimiento; se pueden considerar dos grupos de mtodos de explotacin, el denominado de cmaras y pilares y el de las cmaras vacas, que realmente es slo se diferencian en el tamao de las cmaras y la forma de realizar el arranque del mineral. En realidad en los dos mtodos se prepara la mina en forma de cmaras permanentes.

MTODO DE EXPLOTACIN POR CMARAS Y PILARESEste mtodo es conocida tambin con el trmino room and pillar donde el mineral es excavado la mayor parte del yacimiento minarle, dejando aparte del mineral, pilares o columnas que servirn para sostener el techo. El mineral debe caerse en la mayor cantidad posible, ajustando se las dimensiones de las cmaras y los pilares a las propiedades de la presin y resistencia. El mineral que queda como pilar puede recuperarse parcial o totalmente, reemplazando a los pilares por otro material para el sostenimiento del techo o puedes caerse informar retirada, abandonando los ya los bajos para su posterior hundimiento del techo; caso contrario generalmente los pilares con mineral se pierde.

El factor econmico ms importante en este mtodo es el tamao de los pilares y la distancia entre ellos, ese factor depende de: Estabilidad de la caja techo. Estabilidad del mineral. Potencia del yacimiento. Presin de la roca suprayacente. Discontinuidades geolgicas como fallas pliegues, etc. Forma y tamao del pilar, etc. El esquema de la disposicin de los pilares necesita una buena planificacin pudindose de forma circular rectangular cuadrado irregular o corrido.Adems es recomendable dejar espacios uniformes en las cmaras y pilares; sin embargo en yacimientos pequeos a menudo se presenta una distribucin aleatoria de los pilares.Las dimensiones de los pilares se puede determinar por comparacin entre la resistencia y la tensin vertical media que acta sobre ellos.La resistencia de los pilares depende del material del cual est constituido (roca o mineral), de la discontinuidades geolgicas (fallas, estratificacin, juntas, etc.) que los atraviesan. Con relacin a la resistencia del material, lo que interesa es a la comprensin simple que depende entre otros factores de la forma y tamao del pilar; mientras que en lo referente a las discontinuidades interesa su orientacin y resistencia al corte.Cuando el pilar es atravesado por una discontinuidad cuya resistencia al corte es inferior al de buzamiento, se producir la falla en el pilar, a menos que se coloquen elementos de contencin adecuados. En estos casos las dimensiones del pilar no s de fijar por comparacin entre la carga a que est sometida y su resistencia, en todo caso se establece de tal forma que la discontinuidad no quede descalzada es decir, el diseo de los pilares es principalmente geomtrico y se basa en el levantamiento geotcnico de las discontinuidades del yacimiento.Para calcular la tensin vertical media sobre los pilares puede utilizarse de acuerdo a los modelos matemticos; as como los mtodos tradicionales tales como rea atribuida, cavidad de un medio infinito, etc., o los mtodos numricos como elementos finitos, diferencias finitas, desplazamientos discontinuos, etc.El diseo de la luz entre las cmaras, es decir la fijacin de las distancias entre los pilares, presenta una dificultad superior al problema del dimensionamiento de estas y se realizan normalmente por mtodos empricos.Sin embargo, luego de estudios con modelos matemticos, cuando se trata de yacimientos estratificados (poco fracturadas), o masivos, el diseo de las cmaras es relativamente simple.

I. CONDICIONES DE APLICACIN:

A. Condiciones geolgicas y mecnicasSe apliquen las siguientes condiciones: En cuerpos con buzamiento horizontal, normalmente no debe exceder de 30. El mineral y la roca encajonante deben ser relativamente competentes. Minerales que no requieren de clasificacin en la explotacin. En depsitos de gran potencia y rea extensa.

1) CARACTERSTICAS GEOMECNICAS

Calidad de cajas: buenaCalidad de mineral: buenaPeso especifico de mineral: 3.0 TM / m3

2) ALTERNATIVA DE MINADO

Dimensin del pilar: 5 x 5 metrosDimensin de la cmara: 5 x 10 metrosRecuperacin por el mtodo de minado: 87% Dilucin: 5.4%

En caso de que el terreno sea bueno se explota con cmaras de mayor dimensin y si el terreno es malo se deben dejar pilares de mayor dimensin.Con relacin a la estabilidad del techo es posible manejar con las dimensiones geomtricas de las cmaras y pilares. Si se aumente el nmero de pilares o se reduce la luz de las cmaras, es posible compensar la calidad del terreno, implicando esto prdida del mineral, por tal razn se procura aumentar la estabilidad de las cmaras y pilares empleando el sistema de empernado. Este mtodo es de aplicacin universal en yacimientos tabulares sedimentarios, como pizarras cuprferas, yacimientos de hierro, carbn, potasio y otros. En el Per se usa en pocas minas, por el cambio brusco de rumbo y buzamiento de las estructuras mineralizadas. En yacimientos con potencia considerable se usan en combinacin con corte relleno, dejando pilares para el sostenimiento del techo.La relacin entre la cantidad extrada de las cmaras y la obtenida en los pilares depende, del ancho de las cmaras y los pilares, y tambin del arranque total de los pilares o de slo una parte de ellos.Se sobreentiende que el ancho de las cmaras se elige de acuerdo a la resistencia y la composicin de la roca del techo, as como en funcin de la presin ejercida sobre este. En parte tambin es decisiva la longitud de las cmaras y la rapidez con que se arranca el material de las mismas.El ancho de la cmaras desempea un papel importante, donde las cmaras son anchas los pilares tambin deben serlo, ya que la presin de las capas del techo que acta sobre el mineral se trasmite a estos.

B. CONDICIONES TCNICAS

1. diseo de los pilaresCuando se requiere dimensionar los pilares, el problema es encontrar una solucin de equilibrio, por una parte la seguridad y la estabilidad de la excavacin nos obligan a sobredimensionar los pilares y por otra parte la rentabilidad de la explotacin y la relacin de extraccin nos obligan a extraer el mximo tonelaje de mineral del yacimiento.El problema es enfocada considerando globalmente los esfuerzos que se ejerce sobre un pilar, sobre este enfoque se han desarrollado varias teoras como: Teora del rea atribuida. Teora del arco. Modelo de la cavidad creada en un medio infinito. Modelo de la Viga o de la placa (cuando existen estratos horizontales). Mtodos numricos, con elementos finitos.Teora del rea atribuida.El rea atribuida consiste en que cada pilar est cargado por el peso del material supra yacente, podemos imaginarnos que es como un prisma ficticio cuya seccin viene determinada por la geometra del pilar y que alcanza desde la superficie del terreno hasta la corona del pilar. Dentro de ella tenemos:

Pilares Cuadrados.- En la figura 2.7a se representa el esquema de los pilares cuadrados

Pilares Rectangulares.- fig. 2.7b

Pilares irregulares.- fig. 2.7c

Pilares Corridos.- fig. 2.7d

Clculo anchura pilares:Sp = 1,1 x [B + W / W]2 x SvFs = c / Sp 4 Sp (MPa): es la tensin en el pilar. Sv (MPa): es el peso del prisma ficticio de terreno que descansa sobre cada pilar. W (m) es el ancho del pilar. B (m) es la anchura de la cmara. c (MPa) es la resistencia a compresin del mineral del pilar.

Ejemplo de clculo de pilares Datos: Pilares aislados, de seccin cuadrada. Ancho de cmara: B = 20 m. Altura de cmara: H = 5 m. Resistencia a compresin simple (RCS) del mineral: c = 60 MPa. Densidad del material de cobertera: = 2,7 toneladas/m3. Factor de seguridad del pilar: FS 4. Cobertera (montera) de terreno: de Z = 16 m. Resultados: Peso terreno sobre el pilar: Sv = Z = 0,027 x 16 = 0,432 MPa Tensin sobre cada pilar (para obtener un FS = 4): Sp = c / 4 = 15 MPa Dando valores y despejando en la formula el valor de W (ancho pilar):

Sp = 1,1 x [B + W / W]2 x Sv15 = 1,1 x [20 + W / W]2 x 0,432W = 4 m.

Condiciones de Aplicacin: Geometra del yacimiento:- Forma:Tabular e irregular.- Potencia:variable; 0.30 m a 2.5 m.- Buzamiento:Sub horizontales; 10 a 30.- Altura litosttica:200 m - 700 m.

Criterios Geomecnicos de Aplicacin: Este mtodo de laboreo es factible para los tipos de roca A, B y C que corresponden a los ndices de: RMR = 47 - 65, 44 - 47, 35 - 44 y Q = 1.5 - 9.5, 1.0 - 1.5, 0.40 - 1.0, respectivamente. Los parmetros de resistencia de roca para estos tipos de roca han sido calculados teniendo en cuenta las caractersticas geomecnicas de la roca y/o mineral del yacimiento.

Parmetros de Diseo de la roca:Densidad de roca , (Tn/m3): 2.7Densidad del mineral , (Tn/m3) : 3.0Angulo de friccin, (): 31 - 40Cohesin, c (Mpa): 0.46 - 4.0Mdulo de Young, E (Mpa): 3,160 - 30,000Mdulo de Poisson, v: 0.25

Parmetros Geomtricos del Mtodo:Dimensiones del sub block (m): 20 x 30Nmero de cortes verticales: 4Ancho de cortes verticales (m): 3Ancho de cmara (m): 14Nmero de Pilares: 3Dimensiones de los pilares temporales (m): 3 x 30, 3 x 20

Aberturas permisibles:Para los tipos de roca A, B y C, las mximas aberturas permisibles estimadas son de: 9.5 - 20m, 8.0 - 9.5m, 5.5 8m; los tiempos de auto - sostenimiento son de: 1 - 2 semanas, 3 das - 1 semana, 10hrs 3 das, respectivamente (ver los cuadros 3 y 4 del anexo A). Cabe aclarar que estos valores son indicativos.

Sostenimiento Recomendado: Los sistemas de sostenimiento recomendados para estos tipos de roca son:Tipo APuntales de 7 y/o pernos de 6, ocasionalmente.

Tipo BPuntales7 y 8 e = 1.2 x 1.5m, gatas e = 1.30 x 1.50m y/o pernos de 6 e = 1.2 x 1.2m, sistemticos.

Tipo CCuadros de madera 8 e = 1.2m, puntales de 7 y 8 e = 1.0x1.2m, y/o, gatas hidroneumticas e = 1.0 x 1.2m, sistemticos.

2. resistencia de los pilaresLa resistencia del pilar est relacionada con el volumen y su forma geomtrica.Varios autores han desarrollado frmulas para calcular la resistencia del pilar, a continuacin se indican algunas:

3. variantes del mtodo de cmaras y pilares

a) CAMARAS Y PILARES TRADICIONAL

b) CAMARAS Y PILARES INCLINADO

c) CAMARAS Y PILARES EN ESCALERA

C. CONDICIONES ECONMICAS Determinan el xito del proyectoAfectan inversin, flujos de caja, periodo de retorno, beneficio Reservas (tonelaje y ley) Tasa de produccin Vida de la mina (desarrollo y explotacin) Productividad Costo de mina de mtodos posibles de aplicar

Radio de Extraccin (Re)Re = 100Re = Re =

ATC = AT ATPATP = NP X APAe = ATCDONDE:AT: REA TOTALTMExt: TONELADAS MTRICAS EXTRADASTMT: TONELADAS MTRICAS TOTALESAP: REA DE PILARESAC: REA DE CMARASATP: REA TOTAL DE PILARESATC: REA TOTAL DE CMARASNP: NMERO DE PILARES

Costo de explotacin/tajeo = CO x TMrotas/tajeo

CO: costos de operacinTMrotas/tajeo: toneladas mtricas rotas por tajeo

Rentabilidad/tajeo = Itajeo - CTtajeo

Itajeo: ingreso del tajeoCTtajeo: costo total del tajeo

II. LABORES DE DESARROLLO Y PREPARACINEn los yacimientos horizontales o casi horizontales, las labores de desarrollo y preparacin consiste en la ejecucin de pozos de Izaje, chimeneas de ventilacin y de servicios, galeras de acceso y vas para el transporte del mineral, echaderos de mineral, talleres para servicios, bodegas, etc. Algunas de estas labores pueden ejecutarse paralelo al arranque o explotacin. Los yacimientos inclinados se dividen verticalmente en niveles con galeras de transporte a lo largo de la caja piso.Es comn preparar el sector mediante un sistema de galeras paralelas es decir, de galeras en direccin transversal, de tal modo que por una de estas galeras penetra la corriente de ventilacin y por la segunda sale; una galera sirve para transporte mientras que la otra se emplea para trnsito de personal. En minas grandes y donde las necesidades de ventilacin son mayores, se llega a trazar incluso cuatro galeras o ms, una al lado de otra, en la mayora de los casos la separacin entre estas galeras es de 10 a 20 metros. Este sistema de trazar tres o cuatro galeras no slo hace posible una extraccin considerable, sino que garantiza tambin la entrada de una gran cantidad de aire aun cuando la seccin de las galeras sea relativamente pequea lo que es de uso primordial en caso de accidentes, proporcionando una seguridad mayor que otros mtodos, en lo que existan menos galeras de escape.Las galeras transversales se trazar a menudo en ngulo recto con las principales. En ciertos casos, y con objeto de que posea una inclinacin favorable para el transporte, se avanzan formando un ngulo distinto de 90 con las galeras principales. La seccin de las galeras se determina teniendo en cuenta en primer lugar la cantidad de aire necesaria, la forma de los vagones o tipo de equipo para transporte a emplearse, as como la estabilidad del techo.

A. ubicacin de las cmarasEn la mayora de los casos, las cmaras se sitan perpendicularmente a las galeras principales, pero con frecuencia se trazan de tal forma que su pendiente sea favorable para el transporte de los vagones, o con otros equipos adecuados como el empleo de camiones y volquete en minas sin rieles.Las cmaras no se abren a seccin plena a partir de las galeras principales, sino se realiza en primer lugar una entrada estrecha y cuando se ha llegado a una determinada distancia de la galera principal se prosigue con el avance a seccin plena. De esta forma quedan a lo largo de la galera macizos de mineral, los que sirven de proteccin.A lo largo de las galeras se dejan adems unos macizos de proteccin anchos, as como entre las distintas series de cmaras.La longitud, direccin, inclinacin y desarrollo de los accesos tiene una marcada influencia sobre la disposicin de las cmaras. Esta se elige de tal forma que el frente de arranque sea paralelo, de modo que se facilite la extraccin del mineral.De la descripcin se desprende que este mtodo de explotacin supone la existencia de capas del techo y de un mineral extraordinariamente resistente. Adems existe la condicin que la potencia sea considerablemente grande, por lo que este mtodo no se puede utilizar en yacimientos cuya potencia es menor a un metro, en yacimientos polimetlicos. La condicin principal es que tengan techo resistente, la cual permitira una recuperacin de hasta 90%.B. cmaras y pilares sistemticosEste mtodo es denominado tambin open stope rooms with regulars pillars y es el ms generalizado, los pilares se dispone segn un esquema geomtrico regular. Puede ser de seccin cuadrada, circular o rectangular, y constituye como columnas o a modo de muros continuos que separan las cmaras.La funcin del pilar en este mtodo es soportar el techo de la cmara, que puede no coincidir con el techo del yacimiento generalmente. Se diferencia del mtodo de cmaras vacas no slo por el tamao de las cmaras sino porque durante el arranque se van elaborando los pilares y abriendo los huecos en un ciclo continuo. En general este mtodo, que tambin puede denominarse huecos y pilares o de huecos permanentes, es de aplicacin indicada en yacimientos echados, con pendientes de 0 a 30 Tanto el mineral como el techo deben tener suficiente resistencia. Si el techo no es muy slido hay que acondicionar las dimensiones de las cmaras y pilares, con ello las prdidas de minerales son mayores.La preparacin de la explotacin consiste slo en perforar dos galeras o guas de cabeza y de base, y entre ellas galeras de penetracin en el macizo as delimitado, unas paralelas a las guas y otras perpendiculares, entre las que se dejan los pilares, que se arrancan hasta alcanzar las dimensiones calculadas o bien se abren cmaras separadas por pilares alargados en forma de muros.Naturalmente este mtodo debe adaptarse a las condiciones de cada yacimiento, por lo que surgen realmente tantas variantes como yacimientos.C. cmaras con pilares ocasionalesEl mtodo es conocido tambin con el trmino de open stope with random pillars cuya caracterstica es de que se procure dejar los pilares en las zonas estriles o de ms baja ley del yacimiento; o donde las condiciones tensinales y la debilidad del techo lo exijan, por lo que su distribucin es aleatoria y ocasional. Esta irregularidad en la geometra del mtodo impide la normalizacin de los sistemas de explotacin, y con ello sube el costo.Adems, en minas profundas no es conveniente dejar pilares ocasionales que son causa de fuertes concentraciones de tensin, que dan lugar a trastornos, como grietas irregulares de las cajas, hundimientos sbitos, fenmenos de estallido de rocas, etc.En consecuencia es el mtodo que resulta anticuado y slo aplicable en condiciones muy favorables.III. MINADO O EXPLOTACIN El ciclo de minado consiste en perforacin, voladura, ventilacin, carguo y transporte; ocasionalmente suele realizarse el sostenimiento temporal o permanente.1. Perforacin.-En los yacimientos horizontales la excavacin del mineral puede compararse a la perforacin de las galeras, donde la altura y el ancho del tajo corresponden a las dimensiones de la galera.La maquinaria utilizada depende del espacio disponible y de los accesos a los tajeos, comprenden desde perforadoras con empujadores neumticos hastajumbo cavo drill con brazos hidrulicos y "jackleg".En los yacimientos inclinados, el arranque empieza desde la galera de transporte, avanzando hacia arriba. La perforacin se realiza con mquina sobre empujadores neumticos y el tajeo avanza con taladros laterales. La explotacin es difcil y trabajosa y debido su inclinacin la mecanizacin tambin lo es. Para conseguir una perforacin eficaz es necesario recurrir a la perforacin con taladros largos desde una galera central inclinada.En mantos con mayor potencia no se puede perforar de una sola vez toda la altura del yacimiento mineralizado, con los jumbo o perforadoras disponibles. Entonces se divide el manto verticalmente y la parte inferior se extrae mediante explotacin por bancos. La maquinaria utilizable comprende desde vagones perforadores sobre orugas hasta perforadoras para banqueo (bencher), segn el espacio disponible y la inclinacin. Tambin puede perforarse los bancos desde el frente con perforadoras sobre empujadores neumticos o sobre jumbo.En el explotacin por cmaras y pilares hay que considerar tambin, adems de la perforacin de explotacin, el empernado del techo para tener mayor estabilidad, generalmente en zonas fracturadas; esto hace que un cavo drill o boomer 121 con los brazos hidrulicos BUT 10 y otros similares sean soluciones muy atractivas.2. Carguo y transporte.-En los estratos horizontales, el mineral volado se encarga directamente de los frentes de los tajos.Se utiliza diversas mquinas de acarre y transporte, pero con frecuencia se emplean mquina sobre ruedas neumticas porque se requiere una gran movilidad ya que el equipo se desplaza frecuentemente de un frente a otro.Los scooptram son una alternativa de mecanizacin muy interesante para la operacin de carga-transporte-descarga con los que se obtiene un alto rendimiento y productividad.En niveles de explotacin convencional y en yacimientos inclinados, el rastrillo de arrastre es el principal procedimiento de acarre de mineral sobre el suelo en pendiente del tajeo, hasta un lugar en el que se efecte la carga de las vagonetas.

IV. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MTODOVENTAJAS:1) No se requiere condiciones especiales de capacidad y disciplina del personal.2) La extraccin puede adaptarse con facilidad a las fluctuaciones del mercado.3) El consumo de madera es pequeo o nulo.4) No se necesita relleno.5) Las irregularidades del yacimiento afectan poco a la explotacin.6) Cuando existen fallas o dislocaciones en un lugar de explotacin, las bajas de extraccin es reducida. 7) Slo es preciso que las capas del techo sean resistentes, ya que no es necesario un descenso sistemtico de las mismas, como el laboreo en grandes tejeos.8) Escaso gasto de conservacin.9) Posibilidad de utilizacin de baldes de extraccin o skip de gran capacidad.10) Fcil regulacin de la extraccin.11) No se necesita madera para la entibacin.12) El arranque y la carga son fciles.DESVENTAJAS:1) El transporte es ms difcil.2) La ventilacin es defectuosa. 3) Las prdidas de explotacin son cuantiosas.4) El rendimiento por hombre-guardia es en general, escaso.5) El consumo de madera o pernos de roca puede ser mayor cuando el techo es inestable.6) Gran nmero de galeras preparatorias. 7) Consumo de explosivos considerable.8) El personal est en peligro durante el trabajo a causa de los desprendimientos de rocas del techo, que es de gran altura y difcil de controlar.9) Los mineros pueden caer fcilmente en los echaderos o parrillas.10) Se necesita demasiados ore pass, chutes y parrillas.11) Es imposible la clasificacin del mineral en las explotaciones.

V. PROBLEMAS

1. Se tiene un proyecto de explotacin de un yacimiento, y se explota por cmaras y pilares. Potencia: 8.5 m, Pe: 2.8TM/ . Las condiciones de operacin son las siguientes:

Dimensin Block: 100m * 40m, con una dilucin de 15% Seccin transversal circular de dimetro: 5m Influencia del peso que soporta el techo del tajeo, alcanza una altura promedio de 5m. La perforacin por guardia-tajeo realiza 40 taladros en promedio que ocasiona 250TM/disparo Nmero de guardias por da: 3 Das por mes: 25 TMtotales por pilares: 18000 Determinar:a) Radio de Extraccinb) Nmero de pilares promedio por tajeoc) Peso que debe soportar cada pilard) rea que ocupa las cmaras por tajeoe) Coeficiente de ExplotacinDESARROLLO:

5ma.- Radio de Extraccin

10m

40m

40m

100m

ae: = 10m TMtot/pilar= 18000rea Pilar: TM/pilar = 19.63 *40m*2.8TM/ rea total Pilar: N P (19.63) N Pilares/tajo = 8 Pilares/tajeoAT: 100m*10m= 1000ATP= 8*19.63rea Explotada = 1000 - 157.04 = 842.96/tajeo = rea total cmarasRe = b.- Nmero de pilares promedio por tajeo: 8 Pilares/tajeo c.- Peso que debe soportar cada pilar Pe= : W= 2.8TM/*100*10*5 = 14000TMTM/ pilar =d.- rea que ocupa las cmaras por tajeo 842.96/tajeoe.- Coeficiente de ExplotacinTMT=100*40*10*2.8 =112000TMTMRotas/tajeo=112000-18000=94000TMmena/tajeo=100*40*8.5*2.8=952000TMroca/tajeo=112000-952000=16800Kp=Kr=Kd=

1. Considere el perfil transversal de un cuerpo mineralizado emplazado horizontalmente de acuerdo a la siguientes datos:

Estril: Densidad 30 KN/m3 Mineral:Densidad 30 KN/m3H: 10m

La roca de sobrecarga del cuerpo mineralizado posee las siguientes caractersticas:* Estructuras horizontales espaciadas cada 1m* Resistencia a la traccin de 5 MPa* Densidad de la roca (30 KN/m3)

La roca del cuerpo mineralizado posee las siguientes caractersticas:* Densidad (30 KN/m3)* UCS 170 MPa

Realice el clculo de las cmaras y pilares que se adapta al cuerpo mineralizado anteriormente descrito.

DESARROLLO:

Por la forma del cuerpo mineralizado, que es tabular de una potencia baja (10 metros) el mtodo ms adecuado es el de room & pilar. Ya que este se especializa en cuerpos tabulares de de baja altura. Tampoco est muy cercano a la superficie

Para el Room and Pilar se procede de la siguiente manera:

Con los siguientes datos:

Densidad | 30 | [KN/m3] |Resist. Traccion | 5 | [Mpa] |UCS | 170 | [Mpa] |profundidad | 410 | [m] |

Primero se calcula la luz mxima:

Luego es posible obtener el valor de Wo sabiendo que:A continuacin se describen las siguientes formulas para que cambiemos Wp el ancho del pilar de tal forma que al final se tenga un Factor de Seguridad de 1,6 correspondiente para el pilar.

Por el mtodo de diseo de Lunder & Pakalnis se tiene:

Entonces Profundidad | 410 |Densidad | 0.03 |H | 10 |c | 170 |

Wo(m) | Wp(m) | p(Mpa) | Wp/H | Cpav | K | Sp(Mpa) | FS |12.9 | 5 | 157.642 | 0.5 | 0.045 | 0.442 | 68.055| 0.432 |12.9 | 6 | 122.047 | 0.6 | 0.060 | 0.521 | 71.126 | 0.583 |12.9 | 8 | 83.949 | 0.8 | 0.088 | 0.649 | 76.091 | 0.906 |12.9 | 10 | 64.502 | 1 | 0.112 | 0.753 | 80.149 | 1.243 |12.9 | 11 | 58.065 | 1.1 | 0.123 | 0.799 | 81.957 | 1.411 |13 | 12.2 | 52.479 | 1.22 | 0.135 | 0.851 | 83.980| 1.600 |12.9 | 12.5 | 50.787 | 1.25 | 0.138 | 0.864 | 84.465 | 1.663 |12.9 | 18 | 36.247 | 1.8 | 0.187 | 1.064 | 92.243 | 2.545 |

Para un factor de seguridad de 1,6 a una profundidad de 410 metros, donde la roca tiene una densidad de 30 kN/m3 se obtuvo el siguiente valor

Por lo tanto se obtiene las siguientes dimensiones

Wp (ancho pilar)= 12,2 metros

Wo (ancho) = 13 metros

H (altura) = 10 metros

1. Un yacimiento de 15 metros de ancho de mineral ser explotado por el mtodo cmaras y pilares Dimensin del block: 100m x 40m Dilucin: 15% Seccin del pilar: cuadrada de 4 metros, que ocupa el 10% del rea total. Profundidad de explotacin: 150mts H=8m influencia de peso Dinamita: densidad =1.3gr/cc Barreno: 3m (085)vida: 600pies NT/Disp.: 257 Recuperacin del pilar: 80% Pe: 2.8TM/

Determinar:a) N de pilares/tajeo:b) Coeficientes de explotacinDESARROLLO:

17.65m

17.65m40m

100m

100m

ae: = 17.65ma.- N de pilares/tajeoAT: ae*L = 17.65m*100m = 1765 /tajeoAT/pilar = 1765*0.1 = 176.5/tajeoATP = AP*NPrea del Pilar: /pilar NP/tajeo = = 11.03 = 11 Pilares/tajeo

b.- Coeficiente de Explotacin TMT=100*40*17.65*2.8 =197680 TM TMRotas/tajeo=197680 (/pilar * 11 Pilares/tajeo) TMRotas/tajeo= 177968 TMmena/tajeo=100*40*15*2.8= TMroca/tajeo=197680 TM -168000 TM=29680 TM

Kp =Kr =Kd =4) En una mina subterrnea actualmente se encuentran explotando por el mtodoCmaras y Pilares una profundidad de 180m desde la superficie donde p.e.=2.8TN/m3 .los tajos o block tienen una dimensin de 60m*110m y el ancho promedio de mineralizacin es 28m con una dilucin aceptable de 20%a.- Cul es el peso que soporta el techo del tajeo si la altura influyente es 1/5 de la profundidad?b.- Cul es el ancho de explotacin?

DESARROLLO:

a) %D= (ae_av) ae x 100Ae=35m

b) P=W/AW=PXA* P=h x p.e.; h=1/15*180, h=12m P=12mx2.8 p=33.6 TM/m3

* A=35mx60m A=2100m2

W=p x AW=33.6TM/m x2100 mW=70560TMBIBLIOGRAFIA

Explotacin Subterrnea Mtodos y Casos Prcticos, Universidad Nacional del Altiplano, Facultad de Ingeniera de minas, Vidal F. Navarro Torres Minado de Vetas Aurferas Sub Horizontales Mina Gigante- Marsa, Ing. Lus A. Arauzo Gallardo, Superintendente Mina. Anlisis del Estado Tecnolgico de los Mtodos de Explotacin Subterrnea Aplicados en las Minas del Per, Ing. Ladislaus Franz Nemeth, Ing., Manuel Palma Oquendo, Ing. Alejandro Ladera Mucha, Ing. Jos Toms Rivero.