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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
Facultad de Ingeniera Geolgica Minera y Metalrgica

MI 115 Mtodos de Explotacin Subterrnea
Ciclo 2007-I
METODO DE EXPLOTACION:
ACUMULACION (SHRINKAGE)
Junio 2007/Ing. F. Grimaldo

Ciclo 2007-I
DESCRIPCION GENERAL
Aplicado a vetas con altos buzamientos que tengan tanto el
mineral y las cajas una buena calidad geomecnica.
En este mtodo el mineral roto se deja temporalmente en el tajeo para
proveer una plataforma de trabajo y/u ofrecer un sostenimiento
temporal a las paredes del tajeo durante el minado.
Como el mineral SE ESPONJA cuando es roto, es necesario disminuir la
carga del tajeo en una cantidad a medida que avanza la explotacin, por
lo que se hace un JALE PARCIAL.
El mineral roto que va quedando se extraer completamente cuando se
haya minado todo el bloque: JALE FINAL.
El tajeo puede quedar vaco o ser rellenado.

Ciclo 2007-I
APLICACIONES ADICIONALES DEL METODO:

A mtodos semi shrinkage en tajeos sostenidos por pilares
(mineral roto se mantiene temporalmente y usa como plataforma de
trabajo, pero sin ofrecer sostenimiento a las paredes);
y tambin acumulacin de taladros largos, que mantienen la
carga temporalmente en el tajeo sin que se utilice como plataforma
de trabajo.

Ciclo 2007-I
CONDICIONES DE APLICACIN DEL METODO
Geometra
Veta definida en trminos de buzamiento y ancho regular a lo largo de su
estructura.
El buzamiento ideal es de 70 a 90
Buzamientos < 70o: Necesita sostenimiento de la caja techo
Buzamiento de 45 a 50 NO puede aplicarse el mtodo, salvo semi shrinkage.
El ancho mnimo: fijado por el espacio de trabajo requerido en el tajeo
generalmente es casi 1 m. Si veta es muy angosta se extrae con una o ambas
cajas con dilucin. Tajeos ms angostos son menos adecuados, ya que quedan
puentes de mineral, provocando problemas de seguridad y menos recuperacin.
Anchos prcticos: de 3 m hasta 30 m, dependiendo de la competencia del
mineral y su capacidad de autosostenerse.

Ciclo 2007-I
Geometra . (continua)
Vetas anchas y mineral masivo se han minado por shrinkage con paneles
transversales separados por pilares en la misma direccin (que se abandonan
o recuperan por otros mtodos).
Es pre requisito que regularmente a lo largo de la veta no hayan obstrucciones
para el flujo de mineral roto.
Se aceptan puntales si el buzamiento es ms de 45 a 50.
Los ramales que salen de la caja piso o caja techo pueden ser minados con este
mtodo sin afectar la continuidad del mtodo.
Los shrinkage con taladros largos son menos flexibles y menos selectivos en su
habilidad para acomodar estas irregularidades.

Ciclo 2007-I
Condiciones del terreno

La caja debe ser sumamente fuerte para tener un sostenimiento mnimo.
Durante el minado, el deslizamiento de paredes es restringido, el mineral roto
le brinda resistencia al cierre de las paredes del tajeo. Si ocurre puede causar
prdidas de mineral.
Las paredes tambin pueden reforzarse con pernos en cada corte en un
shrinkage convencional, pero no en la variante de taladros largos.
El mineral debe ser competente para permanecer sin sostenimiento a lo largo
del tajeo, aunque puede emplearse sostenimiento artificial temporal.

Ciclo 2007-I
Condiciones del terreno (continua)
Caractersticas fsicas o mineralgicas pueden restringir el diseo del tajeo
y/o planeamiento de la operacin, por ejemplo:
Minerales cohesivos o que se cementan en presencia de agua, presin de
paredes y/o reaccin qumica, complican la extraccin.
Los minerales pirticos que se oxidan rpidamente en los tajeos
pueden generar calor, y riesgo de incendio.
Sulfuros que se oxidan en el tajeo, afectan recuperaciones metalrgicas.
Minerales radiactivos que exudan radn, causan problemas de ventilacin.
Estos problemas se minimizan limitando el tamao de tajeos, el tiempo de
tajeado y jalando rpidamente la carga rota.

Ciclo 2007-I
DESCRIPCIN DETALLADA DEL METODO

DESARROLLO
Niveles de acarreo a intervalos de 30 m o menos en una longitud de 200 m.
Generalmente las vetas muy inclinadas, angostas o irregulares requieren
espaciamiento cercano entre niveles para minimizar problemas de jales errticos.
Alternativamente, si las vetas son muy largas (y por ende grandes distancias de
acarreo), pueden desarrollarse con uno o ms subniveles entre los niveles
principales, con un sistema independiente de jale de mineral y echaderos
necesarios para transferir el mineral a los niveles principales de acarreo.
Si fuera el caso se fija una altura mxima de tajeo para consideraciones de
control de extraccin y raramente excede los 75 a 100 m.

Ciclo 2007-I
DESCRIPCIN DETALLADA
Desarrollo (continua)
Los puntos de extraccin (draw points) son los que proveen el control de
avances de los tajeos y la recuperacin del mineral roto. El mineral es jalado del
tajeo a travs de chutes, o drawpoints espaciados de 5 a 15 m de centro a
centro.
Un espaciamiento menor requiere ms preparacin pero minimiza la cantidad de
mineral que se queda en el tajeo y permite que la carga en el tajeo tenga una
superficie ms uniforme (se acepta superficie desnivelada si aplica taladros
largos).
Se acepta mayor espaciamiento si el pilar ser recuperado, o si se puede limpiar
la carga con seguridad al final de la explotacin (uso LHD a control remoto).

Ciclo 2007-I
Pilar
Chimenea
servicio
Mineral in
situ
Mineral
roto
SECCION
LONGITUDINAL
Galeria
acarreo
Mineral
roto
SECCION
TRANSVERSAL
Drawn
points
VISTA EN
PLANTA
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Ciclo 2007-I
TIPOS DE PREPARACIONES
Tipo 1: Galera sobre veta. Se toman uno o dos cortes fuera de la galera y se limpian para
el nivel de traccin. Se instalan cuadros o arcos de acero con chutes (madera o acero) y el
tajeo empieza encima del enmaderado. No se deja pilares y no se requiere desarrollo en
desmonte. Costos de instalacin y mantenimiento altos; el acarreo es restringido al cargar
chutes (colgados, chutes disparados, atracados, pobre seguridad, etc.); y se requiere mucho
laboreo. Aplicado a vetas muy angostas (al ancho de galera o menos).
VETA
TOLVA CON
COMPUERTA
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Ciclo 2007-I
Tipo 2: Galera sobre veta. Pequeas chimeneas se hacen sobre el buzamiento, a un

espaciamiento determinado y dirigidos a interceptar al rumbo, formando el tajeo sill. Se
instala un chute en el collar de cada chimenea. El ejemplo A aplica en este caso, excepto que
los costos de instalacin y mantenimiento son reducidos por dejar algo de mineral como
pilares. La recuperacin del pilar destruye el acarreo.
VETA
SECCION
MOSTRANDO
CONSTRUCCION
INCLINADO
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Ciclo 2007-I
Tipo 3: Galera de acarreo sobre la veta en la caja techo. Pequeos cruceros de 45 a 90

hacia la veta. Una chimenea se hace de un extremo de cada crucero, de all se hace un
subnivel uniendo todos los cruceros, para formar el sill. Los puntos de carguo son limpiados
con equipos LHD. Se incrementa el trabajo en el desarrollo, y corrida sobre desmonte.
Permanece restriccin de acarreo.
VETA
13

Ciclo 2007-I
Tipo 4: Galera de acarreo se transformar en el sill del tajeo sobre veta, y se hace una
galera en paralela detrs del mismo sill sobre desmonte (caja piso), dejando pilares de
desmonte de 3 a 10 m entre ambas galeras. Se conectan ambas con cruceros de 45 a 90
(drawpoints). No se dejan pilares sobre mineral y la galera de acarreo permanece intacta; sin
embargo, se requiere un considerable desarrollo sobre desmonte. Si la veta es al menos 3
veces el ancho de la galera, ambas galeras podran hacerse sobre mineral.
VETA
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Ciclo 2007-I
Tipo 5: Galera y un pequeo subnivel de acarreo sobre veta encima del nivel de acarreo
dejando un pilar de 3 a 10 m. Los drawpoints son desarrollados desde el subnivel y el tajeo
empieza como se describe en el Tipo 3. El subnivel es usado para mover la carga a un
echadero central. Tajeado independiente del acarreo. Mayores desarrollos.
Tipo 6: Galera de acarreo paralela a la veta en la caja piso. El desarrollo de los drawpoints
sigue el tipo 5. No se deja pilar y la galera de acarreo no es obstruida por las actividades del
tajeo y permanece intacta despus que termina el tajeado; sin embargo, el burden de
desarrollo es relativamente pesado.
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Ciclo 2007-I
CHIMENEAS DE ACCESO AL TAJEO Y VENTILACION

Son posibles una gran variedad de desarrollos verticales y otras combinaciones.
A.T. Tipo A: Despus de cada corte del tajeo, se colocan puntales de madera en intervalos
verticales de 1 a 2 m desde la caja piso a la caja techo. Los puntales son acomodados
verticalmente para formar un compartimiento de 3 lados. La chimenea avanza con el
buzamiento del tajeo. No se requiere desarrollo vertical y el tajeo puede avanzar ciego. Si tal
chimenea va a ser el acceso primario, el equipamiento por escaleras, tuberas, mangas de
ventilacin, etc. Deben ser instalados a medida que avanza el tajeo.
A.T. Tipo B: Igual que el caso A, pero se hace una chimenea con madera en sus cuatro lados
se avanza sobre el buzamiento del tajeo.
A.T. Tipo C: Chimenea de nivel a nivel sobre la veta y huecos de perro se dirigen en ambas
direcciones de la chimenea espaciados verticalmente (5 a 10 m). La chimenea es equipada
totalmente con pasadizos, facilidades, etc. Como parte del desarrollo normal. Cada chimenea
sirve a dos tajeos. El ingreso a los tajeos se hace a travs de estos huecos de perro a
medida que avanza el tajeo hacia arriba, las cuales son comunicadas desde el tajeo.
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Ciclo 2007-I
Chimenea de acceso
SECCION LONGITUDINAL MOSTANDO EL INICIO DEL TAJEO
1o) Construir chimeneas cortas, espaciadas cada 5 metros aproximadamente

2o) Construccin de tolvas desde la galera
3o) Intercomunicacin de chimeneas
Para la intercomunicacin se ingresa por la chimenea de acceso.
4o) El techo irregular es igualado por medio de un disparo a todo lo largo y el
material roto rellenar las tolvas.
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Ciclo 2007-I
CHIMENEAS DE ACCESO AL TAJEO Y VENTILACION
(continua)
A.T. Tipo D: Chimenea de nivel a nivel cerca a la caja piso. Se hacen huecos de perro para
comunicar al tajeo en forma similar al Tipo C. En este caso no quedan pilares y la chimenea
queda intacta.
A.T. Tipo E: Chimenea de nivel a nivel en la mitad del tajeo para echadero de mineral a lo
largo del rumbo. La chimenea permanece abierta hacia arriba, pero se destruye a medida que
se va tajeando.
A.T. Tipo F: Chimenea de nivel a nivel sobre mineral o sobre la caja piso, entre las chimeneas
descritas entre C y D. Si est en mineral el tajeado se para antes y por all pasa la
ventilacin. Si est en desmonte se continua el tajeado, produciendo algo de dilucin cuando
se comunica al mineral. La chimenea permanece abierta.
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Ciclo 2007-I
TAJEO DE EXPLOTACION SHRINKAGE (normal)

Los tajeos se avanzan manteniendo un techo usualmente plano.
Configuraciones inclinadas suavemente, onduladas o en pasos pueden ser ventajosas
dependiendo de la ubicacin y espaciamiento de los draw points, el ancho de la veta,
accesos al tajeo y el esquema de ventilacin.
Perforacin vertical con stopers y es preferible al breasting particularmente en
vetas angostas y de alto buzamiento, siendo todo el tajeo perforado de una sola
pasada, minimizando el tiempo perdido. Perforaciones se hacen a todo lo largo del
tajeo y la voladura en tandas que no afecten la continuidad del tajeado
El breasting puede ser ms conveniente si las vetas son ms anchas, sin embargo
la fragmentacin puede ser ms pobre. Las posibilidades para mecanizar la
perforacin son limitadas debido a la superficie desnivelada, pero pueden usarse los
equipos montados sobre orugas.
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Ciclo 2007-I
VETA
2.10
METROS
PUNTAL DE
MADERA Y
ENTABLADO
MINERAlL
ROTO
SECCION MOSTRANDO LA
DISTANCIA AL TECHO Y LA
PERFORACION CORRECTA
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Ciclo 2007-I
Tajeo de explotacin
Shrinkage (normal) .CONTINUA
Los sostenimientos de las cajas ms all de lo aportado por el mineral roto, pueden
colocarse pernos y/o dejar pilares (estos son pequeos y de forma de una lgrima)
ubicados de tal forma que no perjudiquen la extraccin.
El jale de la carga es una actividad requerida luego que se dispara cada tanda de
taladros. Existe un alto riesgo de atraque cuando se forman puentes o queda mineral roto
colgado en el tajeo. Si tal condicin no es detectada, el personal que est encima del tajeo
puede ser chupado, bajo los efectos de la filtracin de agua o por la vibracin de la
perforacin.
Por consiguiente, es recomendable que el control sea observado minuciosamente por el
personal autorizado y especializado.
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Ciclo 2007-I
Clculo del jale parcial en el Shrinkage
Esponjamiento: luego de la voladura, hay aumento de volumen y disminucin densidad.
Ejm. Si se tiene una veta de 1 m de potencia, densidad in situ de 3 t/m3, densidad material
roto de 2 t/m3, se dispara en tandas que cortan 1.5 m de alto x 10 m de largo. Calcular el
esponjamiento y cunto se debe jalar en un tajeo shrinkage.
Volumen in situ = 1.5 x 1.0 x 10 = 15 m3
Volumen roto = 45 ton/ 2 = 22.5 m3
Tonelaje = 15 x 3 = 45 ton
Luego el incremento de volumen = 22.5 15 = 7.5 m3, por lo tanto el factor de

esponjamiento = 7.5/15 = 50%
Altura de la carga rota = 22.5/(10x1) = 2.25 m
Si inicialmente se tena 2 m de altura libre + 1.5 m del disparo, Htotal = 3.5 m
Luego del disparo solo queda libre h = 3.5 m 2.25 m = 1.25 m
Entonces por las tolvas se deber jalar la carga hasta que esta nuevamente deje libre en el
tajeo la altura de 2 metros.
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Ciclo 2007-I
Shrinkage con taladros largos

Aqu los mineros no trabajan sobre carga y el mineral roto es solo retenido en el tajeo para
soporte temporal. El mtodo se adapta a disparar taladros largos y avanzar en retirada,
empleando la voladura por crteres.
Preparacin: drawpoints y sill en la parte superior y un corte inferior, pero sin desarrollo
vertical. Para la perforacin se emplean DTH, haciendo taladros paralelos de 40 a 80 m.
Explotacin: Una vez disparado, se jala la carga de mineral para mantenerla algunos metros
debajo del tajeo, en este mtodo el jale es independiente del carguo y la voladura.
Se mide a travs de los taladros para verificar alturas de corte y carga acumulada.
Para su aplicacin es pre requisito regularidad de la veta y tener alineamiento y perforacin
segura de los taladros, as como el diseo de la malla y el dimetro de los taladros.
La perforacin es mecanizada montada sobre orugas y para la extraccin se emplean LHDs.
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Ciclo 2007-I
EXTRACCIN FINAL
Al final queda aproximadamente de 60% a 70% de mineral roto, el mismo
que usualmente se inicia su extraccin al completar el minado del tajeado.
Es recomendable tener accesos pequeos cerca al punto de extraccin
(debajo de la caja piso), para por all poder meter agua a presin de tal forme
que ayude a desatracar la carga cuando esta ocurra.
Es recomendable hacer un jale parejo en todos los drawpoints, en forma
secuencial y controlada a lo largo de toda la longitud del tajeo.
Los tajeos vacos pueden ser rellenados con desmonte o relaves, dando ms
seguridad y evitando los derrumbes o futuros colapsamientos.
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Ciclo 2007-I
EJEMPLO SHRINKAGE
Se tiene el siguiente tajeo de 50 m de altura y 100 metros de largo, ancho veta 1 m, densidad 3 t/m3:
V = 50 x 100 x 1 = 5000 m3; T = 5000 x 3 = 15 000 t
Cantidad de taladros = 100/0.6 m = aprox. 170 taladros
Rendimiento = 20 taladros/perforista, a 2 cuadrillas = 40 taladros/guardia o 80 taladros/da
Das perforacin = 170/80 = 2 das
Si cada corte tiene 2.5 metros de altura => 20 cortes; luego: Tareas perforacin = 20 x 8 tareas = 160
1 cuadrilla/turno = 2 perforistas, 2 camperos, 2 disparadores. Esto hace 12 hombres da.
Si hacen 2 cortes por mes = 10 meses por tajeo. Tareas por mes = 25 x 12 x 10 meses = 300 tareas
Produccin por mes = 15000 t/10 meses = 1500 t/mes; Jale por mes = 500 t/mes
TAJEO EN EXPLOTACION
100 m.
MALLA DE PERFORACIN
4 pies
50 m.
4 pies
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Ciclo 2007-I
EJEMPLO DE PRODUCCION CON SHRINKAGE

Si la mina debe producir 15000 t/mes
5
3
3
2
tajeos en rotura = 5 x 1000 = 5000 t

tajeos en jale = 3 x 3000 =
9000 t
tajeos en preparacin = 3 x 330 = 1000
desarrollos
TOTAL
--------
--------
--------
--------
12 hombres x 5
6 hombres x 3
4 hombres x 3
6 hombres x 2
= 60 hombres
= 18 hombres
= 12 hombres
= 12 hombres
= 15 000 t/mes -------------- 102 hombres/da
Cantidad de tareas por mes = 102 x 25 = 2500 tareas

Productividad = 15000 / 2500 = 6 ton/h-g
Una buena productividad con el mtodo de acumulacin (shrinkage) sera alcanzar las 10 ton/h-g, a un costo
de US$ 10 a 15/ton.
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Ciclo 2007-I
PRODUCTIVIDAD Y COSTOS
En shrinkage convencional (roca dura) en vetas irregulares los costos directos
varan de US$ 10 a 15 por tonelada y productividades menores a las 10 t/h-g.
En vetas muy angostas de mecanizacin limitada: productividad es muy baja, por
lo que depende mucho de la habilidad del minero. Excesiva labor y altos costos.
Con taladros largos puede alcanzar las 20 t/hombre-guardia con costos directos
de 1 a 2 US$ por tonelada. Hacer una cuidadosa seleccin del equipo, buen
entrenamiento tcnico a mineros y personal de mantenimiento, supervisin muy
cuidadosa. El planeamiento y el control de la produccin son de alta importancia.
Por la amplia variedad de configuraciones de tajeos y variabilidad de costos, es
prudente analizar individualmente cada caso. Donde se cuestiona la aplicabilidad
o se estiman costos marginales, solo se implementa al tener un anlisis detallado.
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Ciclo 2007-I
Ventajas y Desventajas
Deben compararse con el mtodo alternativo al shrinkage: tajeo por subniveles o
corte y relleno.
El shrinkage es el nico que deja unos 2/3 de la produccin total en el tajeo una
vez que se termina el minado. Representando un capital inamovible, cuyos
costos financieros deben ser cargados al mtodo.
EJEMPLO
La mina Casapalca (Cerro de Pasco Corporation) tena 700 000 t de mineral

acumulado: 400 000 t en jale, 200 000 t en proceso y 100 000 t en preparacin.
Si consideramos un valor de mineral de US$ 50/ton, ello implica que se tena un
capital inmovilizado de US$ 35 millones.
28

Ciclo 2007-I
Pero puede revertirse al considerarlas como reservas rotas acumuladas.

Esta acumulacin de mineral tambin permite:
la oportunidad de hacer un minado selectivo,
de asegurar una produccin uniforme tanto en leyes como en tonelaje (mejor
blending), independientemente de la actividad en el tajeado;
o rpidamente incrementar o disminuir la produccin para tomar ventaja del
transporte, molienda, o condiciones de mercado sin un cambio sbito en la
actividad del tajeado.
29

Ciclo 2007-I
Ventajas y Desventajas (continua)

Comparado a un tajeo por subniveles, el shrinkage convencional es de mayor
costo, requiere mineral ms competente, laboreo ms intensivo, es menos fcil de
mecanizar y tiene pobre record de seguridad.
Sin embargo se acomodar a cajas menos competente con menor dilucin,
requiere menor capital de trabajo inicial y menos trabajo para el desarrollo, es
generalmente ms selectivo y aplicable a vetas o mineral masivo que tiene un
mayor grado de irregularidad.
30

Ciclo 2007-I
Ventajas y Desventajas (continua)

El shrinkage con taladros largos y sus variantes, son relativamente nuevos
pero prometen alcanzar ventajas del tajeo por subniveles en sus bajos costos, fcil
mecanizacin, seguridad y aplicabilidad a minerales relativamente ms dbiles
mientras mantenga las ventajas del shrinkage.
Comparado a un corte y relleno, el shrinkage es menos costoso, requiere
menos desarrollo, y no requiere sistemas de relleno. Pero el C y R puede
acomodarse a cajas y mineral ms dbiles, tiene alto potencial para mecanizacin,
es ms selectivo y flexible para acomodarse a irregularidades de mineralizacin y
generalmente tiene una mejor recuperacin con menos dilucin.
31

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DESCRIPCIN DETALLADA DEL METODO

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Tipo 2: Galera sobre veta. Pequeas chimeneas se hacen sobre el buzamiento, a un

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Tipo 3: Galera de acarreo sobre la veta en la caja techo. Pequeos cruceros de 45 a 90

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SECCION LONGITUDINAL MOSTANDO EL INICIO DEL TAJEO

1o) Construir chimeneas cortas, espaciadas cada 5 metros aproximadamente

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Luego el incremento de volumen = 22.5 15 = 7.5 m3, por lo tanto el factor de

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EJEMPLO DE PRODUCCION CON SHRINKAGE

tajeos en rotura = 5 x 1000 = 5000 t

= 15 000 t/mes -------------- 102 hombres/da

Cantidad de tareas por mes = 102 x 25 = 2500 tareas