tolvas diseño
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Clase 2:Definiciones Básicas –
Introducción a Carguío y Transporte en minería subterránea
Semestre Otoño 2008
Prof. Raúl Castro
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Contenidos• Definiciones básicas en el diseño de minas
subterráneas.– Componentes de infraestructura– Galerías– Estocadas– Rampas
• Desarrollos verticales– Chimeneas y piques– Tolvas
• Caserones• Pilares• Lozas
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Diseño mineroLa infraestructura en una mina subterránea debe cumplir diversos roles:
Permitir el acceso a unidades de explotación (Caserones)
Cumplir con funciones de Extracción y Transporte de mineral
Cumplir con funciones de Ventilación y drenaje mina
Albergar oficinas, taller de mantención de maquinaria, polvorines, refugios.
Sus dimensiones deben ser mínimas por costos asociados (construcción y soporte)
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Componentes Infraestructura Mina
• Desarrollos– Accesos principales (rampa, piques)– Accesos secundarios– Niveles/chimeneas de ventilación
• Preparación– Niveles de extracción– Niveles de perforación– Sistema de traspaso de mineral– Chimenea slot
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Accesos principales mediante rampa
Mina Panulcillo (2007)
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Accesos principales mediante piques
Systema de manejo de materiales Mount Isa Copper Operations
Extraido de Carr and Krause L.E. (2005)
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Galerías y túneles
Galería: túnel sin salida al sol, que conecta sectores dentro de la mina.
túnel
Techo
caja
Piso
Drenaje (puede existir sólo uno)
Carpeta de rodado
Pendiente
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Dimensiones en una galería
0.5 a 1 metroArt. 368º
0.5 metros Dimensiones de acuerdo a equipos y legislación
•Si la galerías es de mas de 100 m de largo ubicar refugios cada 30 m si 0,5 m de ancho de equipos
En el diseño de galerías se deben considerar holguras
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Equipos en labores
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Equipos en labores subterráneas
Considerar equipos que harán uso de las galerias
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Fortificación labores subterráneas
Determinar fortificación de labores:
Metodos empiricos
Metodos numericos
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Refugios en galerías
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Drenaje
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Construcción de galerías en roca
Tiros de
•Rainura
•Zapateras
•Contorno
•Auxiliares
•Factores a considerar:
•Perforación: Diametro/equipo
•Espaciamiento y burden
•Tronadura: explosivo
•Costos construcción
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Gráficos empíricos numero de perforaciones para diferentes secciones
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Gráficos empíricos factor de carga para diferentes secciones y tipos de roca
Kg/m
Área de la sección
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Costos de Construcción SECCION 5 x 4.5 mAvance estimado mavance/mperforados 3Toneladas 168
numero requerido Valor mes Avance (m/dia) 4.11. Mano de obra numero US$/mes dias/mes US$/turno Avance (m/dia) US$/mCapataz 1 1500 24 62.5 4.41 15.24Operador Jumbo 1 1500 25 60 5.41 14.63Op. Cargador Frontal 1 1300 25 52 4.10 12.68Op. Camion 2 1200 25 96 4.10 23.41Op. Utilitario tronadura 1 1000 25 40 4.10 9.76Ay. Utilitario 1 700 25 28 4.10 6.83Mineros 2 800 25 64 4.10 15.61
Total Mano de Obra 98.2
2. Equipos Costo unitarioCosto Equipos US/Hr US/mJumbo Rocket Boomer 282 41.6 54.8Cargador Frontal 3.8 m3 37.7 47.2Camion 21.0 26.3Utilitario Explosivos 14.3 23.5Total Costo Equipos 151.8
2. Costo Materiales Costo unitario Vida util2.1 Aceros US$ m US/m US/mBarras 13" 215 2076 0.10 6.89Culatin r38 190 2749 0.07 4.60Bits 2,5" 40 266 0.15 9.99Coplas 50 3528 0.01 0.94Corona 125 338 0.37 0.43Adaptador Piloto 105 312 0.34 0.39Total aceros 23.24
2.2 Explosivos US$/unidad US$/mAnfo 0.65 US$/kg 23.5Tronex 0.54 US/unidad 7.5Detonador a mecha 0.17 US$/m 0.6Nonel 1.91 US$/unidad 35.7Cordon detonante 0.22 US$/m 1.3Costo Explosivos 68.5Costo Materiales US$/m 91.7
2.3 Fortificacion (perno + malla sistematico) 206 US$/m 206
Servicios Mina 1.5 US$/ton 84.2
Subcosto galería US$/m 631.9Imprevistos (12% costo) 75.8Costo construcción us$/m 708
Costos de labores (US$/m)
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Desquinches en Galerías
Planta
Corte transversal
Isométrico
Desquinche en una Galería
Desquinche
Los desquinches se utilizan para permitir el paso de equipos interior mina:
Ancho= ancho equipo a operar
Largo = función del largo del equipo
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Punto transferencia
Criterios de diseño:
-Dimensiones de equipos en tránsito
-Número de equipos en tránsito durante la operación de la mina.
-Fortificación requerida por mayor sección del punto de transferencia
-Costos de construcción
Elementos de diseño:
-Dimensiones de galerías
-Número de puntos de transferencia
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Forma de construcción de galerías
S1 = A × ( H - A / 2 )
S2 = A2 × / 8
Sección Total = S1 + S2
A
HRadio de
Giro interno
Radio de Giro externo
Radio de Giro medio
Forma de las galerías esta dada por dimensiones de equipos y estabilidad
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Rampa de acceso
Rampa en “8”
Rampa Circular
Rampa Elíptica
Galería de acceso a distintos niveles:
Puede ser circular o en 8.
Pendiente dada por equipos:
-10-12% camiones
-15% correas
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Estocadas
Planta
Isométrico
Estocada Diagonal
Planta
Isométrico
Estocada Perpendicular
Galerías cortas para distintos usos:
-Conectar galerías
-Almacenamiento mineral
-Punto de carguío
-Refugios para personal
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Preparación de la base de un caserón
Subniveles de Perforación
Nivel Base (Carguío de Producción)
Chimenea de Ventilación
Subnivel de Ventilación
Punto de descarga a
pique
Chimenea o pique de Traspaso
Descarga (Buzón)
Zanja
Caserón
Galeríade
Zanja
Estocada de Carguío
Nivel de Transporte Principal
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Desarrollos verticalesArt. 386º: Topes o
parrilla 50 cm. Sobre el piso en chimeneas de traspaso
Chimeneas de Traspaso
Chimenea de Ventilación
Pique: galería vertical o sub vertical de secciones variables, construida desde arriba hacia abajo, pudiendo o no romper en superficie. Según su función se le asignan nombres. Pueden tener más de una función (pique maestro).
Chimenea: excavación o galería vertical o sub vertical de secciones variables, Según el artículo 335º no se deberá construir chimeneas que desemboquen en medio de la sección de un túnel o galería, por lo que su descarga tendrá que ser por un costado de dicha excavación. Según el artículo 339º las chimeneas construidas manualmente no podrán superar los 50 metros de longitud si son verticales y para construcciones sub verticales se tiene la siguiente tabla:
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Tolvas de almacenaje
Chimeneas de Traspaso
Descarga a Buzón
Nivel de Transporte Principal
Silo o Tolva
4 metros
Diámetros:8 a 10 m
Tolvas interior mina de Acopio mineral para resguardar producción:
Interior mina (1 dia producción)
Stockpile (1 mes de producción)
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Pilares en método de caserones y pilares
Dimensiones de pilares y techos determinadas por estabilidad/recuperación
ab
Pilar
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Pilares en caserones
Pilares entre Caserones
Pilares entre estocadas
CASERÓN
Accesos en Pilares entre Caserones
Pilares entre caserones 20-25 m
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Pilares y lozas en nivel de transporte
Pilares entre Estocadas
Losa de seguridad entre
caserones
Caserón Superior
Caserón Inferior
Espesor de las lozas 20-25 m (Minas El Soldado, Mantos Blancos)
OBS: Se deben de todos modos determinar por estabilidad
Pilar entre estocadas 7 -10 m