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Sublevel Stoping
Sublevel Stoping
Sublevel Stoping
UNIVERSIDAD NACIONAL
DEL CENTRO DEL PER
SUBLEVEL STOPING
TEMA
ASIGNATURA
CATEDRATICO
ALUMNO
SEMESTRE
VIII
HUANCAYO PER
2014
FACULTAD: INGENIERIA DE MINAS
INTRODUCCIN
Va terrestre
Lima Arequipa
= 1000km
Arequipa Juliaca
= 280km
Juliaca Antauta
= 180km
Total
= 1460km
1.2.
GEOLOGA GENERAL:
El yacimiento de San Rafael est conformado por una mineralizacin de
origen hidrotermal en vetas tipo relleno de fracturas y de
reemplazamiento en el intrusivo y en las fillitas las vetas tienen rumbo
promedio de N 3060 W y buzamiento de 45 - 58.
En la zona de estao la veta de San Rafael presenta por tramos cuerpos
de mineral conocidos como bolsonadas, que se forman por un cambio
de rumbo y un fracturamiento lateral convergente, dando lugar a la
formacin de cimoides compuestos, a estas bolsonadas los hemos
designado con el nombre de cuerpos: Gra shoct, brechas, Contactos,
etc.
FACULTAD: INGENIERIA DE MINAS
RESERVAS MINABLES:
La reserva probado probable de los cuerpos y vetas es de 12 103 325
TMS. Con una ley de 5.12% de Sn.
RESERVAS
MINERAL DE
ESTAO
MINERAL DE
COBRE
MINERAL DE Cu
Sn
TOTAL
TMS
12103,325
% Cu
0.21
%Sn
5.12
94,450
3.34
0.56
109,505
2.80
1.49
12287,180
0.25
5.06
BUZAMIENTO
POTENCIA(m)
TMS
%Cu
%Sn
Veta San
Rafael
Cuerpos
San Rafael
Otras vetas
TOTAL
N 3060 W
0.5 5 m
1558,360
0.24
5.33
12.9
15 40
10208,855
0.19
5.13
84.3
336,110
12103,325
0.17
0.20
3.74
5.12
2.8
100
LA HISTORIA
La exp1otacin de la mina se inicia por los aos 1955 a razn de 30
35 TMD de minerales de cobre producto del pallaqueo con leyes de
orden del 30%.
En el ao 1962 se instala la primera planta de flotacin para minerales
de cobre a razn de 50 TMD.
Por lo que se inicia la explotacin de la veta San Rafael con el mtodo
del shrinkage dinmico. En 1969 se incrementa la produccin a 230TMD
con tratamientos de minerales de cobre estao con Leyes de 4% y
0.68% respectivamente.
A: Block insitu
B: Block minado por subniveles
P: Encontrar la alternativa optima de minado del block por el mtodo de
subniveles con taladros cortos.
LIMITACIONES
Ninguna
Poca experiencia
Poca experiencia
Ninguna
Ninguna
Ninguna
FACULTAD: INGENIERIA DE MINAS
Personal de ventilacin
Personal
Operador de scooptram
2.- EQUIPOS O MAQUINARIAS
Wagon Drill
DTH T - 60
Simba H - 157
Jumbo Boomer H-282-127
Scooptram 3.5 yds3
Camiones volvo NL-10 NL12
Camiones Jarvis Clark IDT415-426
3.- MATERIALES
3.1.- MATERIA PRIMA
Tipo de yacimiento
Buzamiento
Rumbo
Potencia
RQD
Mineral
Roca
Reservas de estao
Leyes
Estao
Cobre
Peso especfico
Densidad del mineral
Resistencia a la compresin
3.2 INSUMOS
Explosivo
ANFO
Aire comprimido
Agua
Energa elctrica
Accesorios de voladura
Accesorios de perforacin
Instalaciones de agua y aire
y energa elctrica
Ninguna
Ninguna
Ninguna
3.3 OTROS
o Labores de acceso
o Mantenimiento de labores
o Filtracin de agua superficial
o Filtracin de agua
subterrnea
o Mantenimiento de equipos
de 95%
32727 TM/mes
20%
80%
20 TM/hombre
5%
80%
6 pulg.
Ninguna
Ninguna
Voladura controlada (retardos)
Disminuir
Buena
Ninguna
RESTRICCIONES
3.1.
3.2.
3.3.
CRITERIOS
METODOS
OBLIGATORIOS
LBH
1. Costo B/C 1
Rentable
2. Tiempo
Dentro del
cronograma
Buena
3. Seguridad
Pasa
o no
pasa
Pasa
Sub niveles
por abanico
Pasa
Dentro del
cronograma
Buena
Pasa
Rentable
Pasa
o no
pasa
Pasa
Long Hole
Drill Wagon
Pasa
Dentro del
cronograma
Buena
Pasa
Rentable
DESEADOS
PESO
10
10
10
10
10
10
9
8
8
8
8
8
7
6
5
ALTERNATIVAS DE SOLUCIN
FACULTAD: INGENIERIA DE MINAS
Pasa
o no
pasa
Pasa
Pasa
Pasa
BUSQUEDA DE SOLUCIONES
A. METODO LBH LARGE BLAST HOLE
Este mtodo es una aplicacin de los principios de voladura en bancos a
cielo abierto a las explotaciones subterrneas. El mtodo afecta
principalmente a las operaciones de arranque y en veta medida, a la
perforacin de las cmaras, puesto que en general, solo se trabaja en 2 sub
niveles uno de perforacin y otro de extraccin.
Sin embargo, el principio de explotacin es el mismo que en el de cmaras
por sub niveles convencional sub level stoping.
En el mtodo LBH cada cmara se divide en tres sectores claramente
diferenciados:
Corte lateral: Que sirve como primera cara libre vertical para la
voladura, tanto del corte inferior como de la zona de taladros
largos.
El trabajo es continuo
A.2.- DESVENTAJAS
B.1.- VENTAJAS
La ventilacin es buena
La conservacin es mnima
B.2.- DESVENTAJAS
Presencia de bancos
4. FASE DE DECISIN
4.1.- RECUPERACIN DE RESERVAS
Reservas geolgicas 100*60*12*4.5 = 324000 TM
FACULTAD: INGENIERIA DE MINAS
RECUPERACIN
PESO
10
PUNTAJE
10
LBH
PONDERADO
100
Dimetro de
Perforacin
(mm)
Longitud de
taladro (m)
Rendimiento
(m/gd)
Capacidad (m)
ndice de
perforacin
(TM/m)
Personal de
operacin
Costo de
perforacin ($/m)
Costo de
perforacin
($/TM)
Radial y
paralelo
Wagon drill
51
Radial y
paralelo
Simba H 157
64
Paralelo
15
25
38 40
48
70
48
3500
5500
2200
11
5.18
7.37
10.88
1.295
1.05
0.99
DTH
96
COSTO
PERFORTACIN
LBH
PESO
10
PUNTAJE
-10
PONDERADO
100
Accesorios de
explosivos
Examen P
Fanel periodo
corto (20m)
Booster de 1/3 lb
(BM-150)
Cordn
detonante 3-P
Fulminante
comn N 6
Mecha de
seguridad
anaranjado
Mano de obra
Costo total
($/taladro)
Costo total
($/TM)
Cantidad por
taladro
80kg
Costo unitario
0.59 $/kg
Costo total
($/taladro)
47.20
03 Pz
3 $/Pz
9.00
03 Pz
1.30 $/Pz
3.90
20 m
0.18 $/m
3.60
2 Pz
0.11 $/Pz
0.22
8m
0.10 $/m
0.80
2 tareas
15 $/tarea
30.00
94.72
0.317
Cantidad por
taladro
156.25 kg
0.77 $/kg
Costo total
($/taladro)
120.31
03 Pz
3 $/Pz
9.00
03 Pz
1.30 $/Pz
3.90
20 m
0.18 $/m
3.60
2 Pz
0.11 $/Pz
0.22
8m
0.10 $/m
0.80
2 tareas
15 $/tarea
30.00
Costo unitario
167.83
FACULTAD: INGENIERIA DE MINAS
Costo total
($/TM)
0.179
COSTO
VOLADURA
COSTO
MNIMO POR
TONELADA
PUNTAJE
8
PUNTAJE
10
Costo total
($/taladro)
251.125
3 $/Pz
9.00
1.30 $/Pz
3.90
0.18 $/m
3.60
0.11 $/Pz
0.22
0.10 $/m
0.80
15 $/tarea
30.00
298.65
0.100
PONDERADO
80
LBH
PESO
10
2.87 $/kg
LBH
PESO
10
Costo unitario
PONDERADO
100
4.3.- SEGURIDAD
Ambos mtodos son seguros ya que las personas utilizaran criterios de
seguridad, las labores necesitan de fortificacin de las cajas; pero en este
FACULTAD: INGENIERIA DE MINAS
SEGURIDAD
LBH
PESO
10
PUNTAJE
10
PONDERADO
100
Wagon Drill
>3
Desviacin %
DESVIACIO
N
DE
TALADROS
DTH
<2
SUBNIVELES
POR
ABANICO
LBH
PES
O
PUNTAJE
10
Simba
3
10
PONDERAD
O
100
PUNTAJE PONDERADO
6
60
4.5.- PRODUCTIVIDAD
Todo esfuerzo de mejoramiento en los mtodos de trabajo va
mecanizacin, conlleva a aumentar la productividad y bajar los costos de
operacin.
Mtodo
Radial
Equipo de
Perforaci
n
Wagon seill
Hombre
s
guardia
1
Profundida
d de taladro
m.perf/g
d
15
45
TM/
m.perf
.
6
TM de
perf/hg
270
y
paralel
o
Radial
y
paralel
o
paralel
o
Simba H157
25
85
765
DTH T-60
38
45
13
520
PRODUCTIVIDAD
LBH
PESO
9
PUNTAJE
10
PONDERADO
90
SUBNIVELES POR
ABANICO
PUNTAJE PONDERADO
8
72
4.6.-FRAGMENTACIN
La fragmentacin es un problema cuando se trata de voladura masiva de
gran volumen.
Tambin cuando se usa sobrecarga explosiva el material sale muy
fragmentado y ocasiona prdidas de material en los finos.
Para evaluar la fragmentacin es normal realizar pruebas con la aplicacin
de frmulas como el desarrollo por la fundacin sueca de investigacin de
detonacin (Swedish Detome Research Foundation). Y esta frmula es
precisamente aplicable para voladuras masivas de gran volumen.
E
1.257( )
B
2
E
[ ] 0.29
K=
Fp 1.18
5.9( )
C
Dnde:
PE
SO
FRAGMENTA
CION
LBH
PUNTA
JE
10
PONDER
ADO
80
SUBNIVELES POR
ABANICO
PUNTA PONDER
JE
ADO
8
64
4.7.-DILUCIN
Esto ocasiona transportar y tratar en la planta concentradora roca estril
aumentando el uso de reactivos qumicos y por consiguiente elevndose el
costo.
La dilucin est relacionada a la potencia del yacimiento:
DILUCION
LBH
PESO
8
PUNTAJE
5
PONDERADO
40
SUBNIVELES POR
ABANICO
PUNTAJE PONDERADO
10
80
4.8.-VIBRACIN:
Son alteraciones originadas por las voladuras, las cuales pueden ocasionar
circunstancias dainas a estructuras prximas (Galeras, rampas, ventanas
de extraccin, sub niveles, etc.), y adems, provocar conflictos con los
habitantes se superficie.
Las causas principales de una excesiva vibracin son:
VIBRACION
LBH
PESO
8
PUNTAJE
7
PONDERADO
56
SUBNIVELES POR
ABANICO
PUNTAJE PONDERADO
10
80
4.9.-CONDICIONES DE VENTILACIN
FACULTAD: INGENIERIA DE MINAS
CONDICIONE
S DE
VENTILACIO
N
PES
O
8
LBH
PUNTAJ
E
10
PONDERAD
O
80
SUBNIVELES POR
ABANICO
PUNTAJ
PONDERAD
E
O
6
48
Golpe de aire(Airblast)
PES
O
8
LBH
PUNTAJ
E
6
PONDERAD
O
48
SUBNIVELES POR
ABANICO
PUNTAJ
PONDERAD
E
O
10
80
UTILIZACION
MAXIMA
DE EQUIPOS
PES
O
7
LBH
PUNTAJ
E
10
PONDERAD
O
70
SUBNIVELES POR
ABANICO
PUNTAJ
PONDERAD
E
O
6
42
SENCILLEZ
DE
LA
OPERACION
PES
O
6
LBH
PUNTAJ
E
10
PONDERAD
O
60
SUBNIVELES POR
ABANICO
PUNTAJ
PONDERAD
E
O
7
42
DRENAJE
LBH
PESO
5
PUNTAJE
10
PONDERADO
50
SUBNIVELES POR
ABANICO
PUNTAJE PONDERADO
6
30
CUADRO GENERAL
Criterios
deseados
Recuperacin
Desviacin de
taladros
Seguridad
Costo mnimo por
toneladas
Costo de voladura
Costo de
perforacin
Productividad
Fragmentacin
Dilucin
Vibracin
Condiciones de
ventilacin
Proteccin del
medio ambiente
Utilizacin mxima
de equipos
Sencillez de
operacin
Menor cantidad de
agua
TOTAL
LBH
Peso
Subniveles por
abanicos
Puntaje Ponderado
9
90
10
Puntaje
10
Ponderado
100
10
10
100
60
10
10
100
10
100
10
10
100
60
10
80
30
10
10
100
80
9
8
8
8
10
10
5
7
90
80
40
56
8
8
10
10
72
64
80
80
10
80
48
48
10
80
10
70
42
10
60
42
10
50
30
1054
958
5. ESPECIFICACION DE LA SOLUCION
5.1.- PREPARACION PARA EL ESQUEMA DE TRABAJO
FACULTAD: INGENIERIA DE MINAS
Las galeras sobre mineral fueron desarrollados aos atrs con la finalidad
de cubicar el mineral, las que se acondicionaron para el mtodo, ampliado
con perforaciones de desquinche con el jumbo Bommer H-127 a todo lo
ancho de la veta, de igual forma en los cuerpos, dejando los pilares
intermedios de sostenimiento, que en la explotacin son perforados como
parte de la misma voladura, entre los niveles principales de desarrollo se
han preparado los subniveles de perforacin cada 20m. De cota,
amplindose tambin a todo lo ancho de la veta. Todos estos trabajos se
realizaron sobre mineral paralelamente se ha construido un by pass con sus
respectivas estocadas para la extraccin del mineral derribado, como
tambin se ha tenido que construir chimeneas de cara libre en los inicios de
los tajos, los mismos que sirven para la ventilacin de los tajos.
5.2.- ABERTURA DEL UNDER CUT
Como se mencion en las preparaciones se hicieron by pass paralelo y las
estocadas casi perpendiculares y los tajos en la caja piso, las dimensiones
de la galera y las distancias dependen del tamao de Scooptrams. Se
recomienda los ngulos de 65 con respecto al by pass para los Scoop
100 para los cargadores frontales, para una operacin eficiente de las
maquinas LHD las estocadas deben ser suficientemente largas como para
permitir que estos equipos centralmente articulados operen en posicin
recta al introducir el cucharon en el mineral, de lo contrario se tiene
problemas del mineral que invade el by pass, el Scoop patina demasiado
rozando el costado de las estocadas y el rendimiento se ve afectado,
porque tiene que hacer ms de una entrada para recoger el mineral.
5.3.- ABERTURA CARA LIBRE
Se construye en forma convencional una chimenea de 1.50x1.80 la que
posteriormente se ampla perforando taladros largos paralelos a la
chimenea indicada con una malla cuadrada de 3.0x3.0 hasta alcanzar el
ancho de mineralizacin, normalmente filas de tres taladros largos.
5.4.- CONDICIONES
PERFORACION
PARA
EL
DISEO
DEL
METODO
DE
RAGOS ESTANDAR mm
METODO
Perforacin Neumtica
(Wagon Drill)
Perforacin Hidrulica
(Simba H-137)
Martillos de Fondo
(DTH-60)
22-64
35-89
89-165
5.6.-DISEO DE PERFORACION
El clculo de los esquemas de perforacin en la zona de taladros largos se
realiza normalmente, aplicando la frmula de Longefors.
Bmx =
D
33
Pe PRP
S
C F ( )
B
D2
Dc=
=Kg
40
Qc=DC Altura de Carga
Ton . roto :
V B E Ht
TM =V Pe
Fp=
Qc
TM /Tol
F . E=
Qc Kal /Kg
Ton /Tol
MJ /TM 0.004186=MJ / Kg
PRP=1=900 Kcal / Kg
Pc=
0.95 KG
dm g/cm
C-0.75
F=0.9 (t. inclinados)
S/B=0.270
Bmx=3.42m
B-270m
Dnde:
Bmx=Burden mximo
D=Dimetro del taladro
E=Constante de roca
F= Factor de fijacin
Taladros verticales f=1
Taladros inclinados f=0.8
Taladros inclinados f=0.85
S/B=Relacin entre espaciamiento y burden
Pt=Densidad de carga (Kg/dm3)
PRP=Potencia relativa en peso del explosivo
El burden especfico se obtiene:
B=Bmxe(db L)
Donde:
E=error en el empate ( 02 m )
Db= Designacin de los taladros 0.023mm/m
L=Longitud del taladro (m)
El espaciamiento S se determina con la expresin:
FACULTAD: INGENIERIA DE MINAS
S=1.25 B
5.7.-DERRIBO DE MIENRAL
El derribo de mineral es las dos caras libres de arranques necesarios, la
primera que adems forma una cmara tubular vertical (slot), y la otra que
viene a estar res presentado por una zanja horizontal.
Una vez avanzado las perforaciones del block de mineral con los taladros
largos la secuencia del derribo de mineral es como sigue:
1: Se dispara los taladros del Under Cut con salida hacia la chimenea
de cara libre en las vetas, se puede volar todo el Under Cut, en los
cuerpos se realiza en forma controlada debido al ancho de la cmara.
2: Luego la secuencia de disparar los taladros LBH del primer sub.
Nivel
3: Disparar el segundo Sub. Nivel
4: Disparar el tercer Sub. Nivel
5.8.-DISEO Y VOLADURA
Para el carguo de los taladros contamos con el siguiente equipo:
Hidrogeles
Emulsiones
CONCLUSION
Con los datos obtenidos de la mina San Rafael
RECOMENDACIONES
Para poder dar solucin a un problema lo primero que debemos hacer es
identificar el problema y que esperamos como solucin tomando en cuenta solo
los datos generales, una vez identificado el problema se podr hacer uso de datos
especficos es decir un trabajo de gabinete haciendo uso de todo la informacin
recopilada y que se pueda obtener para poder llegar a dicha solucin. El presente
trabajo se toma como un ejemplo para poder llegar a la una solucion.