EXPLOTACION A CIELO ABIERTO de Materiales de Construcción

TALLER DE CAPACITACIÓN PARA ADMINISTRADORES Y TRABAJADORES DE
CANTERAS
EXPLOTACION A CIELO ABIERTO
de
Materiales de Construcción
Ing. JORGE BARRAGAN G.
(Instructor)
Píntag, noviembre 17 de 2007
Mina a CIELO ABIERTO “Martha” junto al poblado Waihi, Nueva Zelandia, esta ciudad vive y
progresa con la minería; el cuidado ambiental está a la vista, las diversas plantaciones conviven
con una MINERIA RESPONSABLE y la mayoría
de sus pobladores están relacionados con toda la actividad de apoyo a la minería.
(Tomada en Noviembre 1999)
1. Mina a cielo abierto MARTHA
2. Área de instalaciones de
Superficie
3. Cinta transportadora
4. Planta de Tratamiento de agua
5. Planta de Procesamiento
6. Instalaciones de
Almacenamiento
de Relaves (almacenamiento 2)
7. Botadero de Estériles
8. Instalación para Almacenamiento
de Relaves (almacenamiento 1A)
9. Muro de Rocas Estériles
10. Colina Negra (Reserva Forestal)
11. Colina Gladstone
12. Colina Unión (Reserva Forestal)
13. Oficina de Administración de la
Compañía Minera Waihi Gold Co.
14. Centro de Educación de la Mina
“Martha”, también se aprecia un
camión de volteo y una vista de
la plataforma de trabajo.
QUE ES UNA CANTERA?
z
DEFINICIÓN.-
Es el conjunto de labores que se llevan a cabo
con la finalidad de explotar el material útil.
En este caso hablamos de recuperar las rocas
duras para clasificarlas y transformarlas en
arena, ripio, molones, material de base y sub
base, etc,
COMO SE EXPLOTA UNA
CANTERA?
Aprovechando de la pendiente, el depósito
de material pétreo, se divide en capas
horizontales, con la finalidad de explotar
varias capas (Bancos) simultáneamente.
De esta manera, la cantera va adquiriendo
la forma escalonada.
FORMA DE EXPLOTACIÓN
ESCALONADA
Canteras en forma Escalonada
ELEMENTOS DE
UNA CANTERA
Elementos de una Cantera
Superficie de cobertura
Bo
rd
e
α2
no
ex
pl
ot
ad
o
H
ex
e
d
r
Bo
h
o
ad
t
o
pl
α
α1
β
ELEMENTOS DE
UN BANCO
ELEMENTOS DE UN BANCO
1.-Plataforma superior
2.-Plataforma de trabajo
3.-Talud del banco
Cobertura vegetal
4.-Prisma de deslizamiento
5.- Berma de seguridad
1
6.- Perforaciones para
voladura
4
h.- Altura del Banco
3
h
α
Cuneta de desagüe
α.- ángulo de talud del banco
2
6
5
Plataforma de trabajo (1-2)
Se denomina
así a la
superficie
horizontal
limitada por
la altura del
banco
Cobertura
vegetal
1
4
3
h
α
Cuneta de
desagüe
2
6
5
Talud del Banco (3)
Se denomina así
a la superficie
inclinada del
banco
delimitada por
el un lado con
el espacio
explotado y por
el otro por las
planta superior
e inferior.
Cobertura
vegetal
1
4
3
h
α
Cuneta de
desagüe
2
6
5
Angulo de talud del Banco (α)
Es el ángulo
que forma
el talud del
banco con
el plano
horizontal
Cobertura
vegetal
1
4
3
h
α
Cuneta de
desagüe
2
6
5
Altura de la cantera (H)
Superficie de cobertura
Bo
rd
e
α2
Es la distancia
vertical
comprendida
entre la
superficie de
cobertura y
el fondo de
la misma
no
ex
pl
ot
ad
o
H
ex
e
d
r
Bo
h
o
ad
t
o
pl
α
α1
β
Altura del Banco (h)
Cobertura
vegetal
1
Es la distancia vertical
comprendida entre
la plataforma
superior e inferior
4
3
h
α
Cuneta de
desagüe
2
6
5
Dirección de Avance del Frente
de trabajo
Dirección de avance del frente de
trabajo
Dirección de avance del frente de
arranque
Franja de explotación
Se denomina a “La parte del banco a cuyo ancho, se explota sin
cambiar de posición el transporte”.
A
I
Franja
A
A
II
Franja
Franja
Angulo de Extinción de la Cantera
(β)
Superficie de cobertura
Bo
rd
e
α2
no
ex
pl
ot
ad
o
H
ex
e
d
r
Bo
h
o
tad
o
l
p
α
α1
β
Angulo
formado por la
línea de borde
de extinción
respecto al
plano
horizontal.
Toma en
cuenta la
profundidad
máxima de la
cantera
Borde Explotado (α1)
Superficie de cobertura
Bo
rd
e
α2
no
ex
pl
ot
ad
o
H
ex
e
d
r
Bo
h
o
tad
o
l
p
α
α1
β
Angulo de
pendiente del
terreno que
queda
después del
arranque del
material.
Debe
mantener la
armonía con la
naturaleza.
Borde de Transporte
z
Sirve para
disponer en
ellos vías de
transporte, sus
dimensiones
varían en
dependencia
del tipo de
transporte
rodante y el
número de vías
Borde de Seguridad
Cumple con la
misión de
prevenir
accidentes,
deteniéndose en
ellas los trozos
de roca que se
desprenden del
talud del banco.
El ancho de esta
explanada nunca
es inferior a 1/3
de la distancia
vertical entre
ellas
Otros Elementos del banco
1.- Plataforma de trabajo.- Se
conoce con este nombre a la
plataforma del banco en donde
se encuentra la maquinaria de
extracción y transporte.
2.- Arista inferior y superior.Línea de corte del talud con las
plantas inferior y superior
respectivamente
3.- Berma de Seguridad.- la planta
no muy amplia que se deja el
borde en receso de la cantera a
fin de dar estabilidad y no
permitir el desprendimiento de
fragmentos de roca
4.- Frente del Banco.- Superficie
del banco donde se realizan los
trabajos mineros y que se
encuentra en movimiento
5.- Zona de trabajo.- Conjunto de
bancos que se encuentra
simultáneamente en
explotación.
3
2
2
4
1
4
5
I
I
FASES DE LA
EXPLOTACION DE
UNA MINA A CIELO
ABIERTO
FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO
ABIERTO
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
DESTAPE
ARRANQUE
TRANSPORTE INTERNO
CLASIFICACIÓN
COMERCIALIZACION
TRANSPORTE EXTERNO
ALMACENAMIENTO
ESCOMBRERAS
DESTAPE
FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO
DESTAPE
Es la actividad que permite retirar todo el material de
sobrecarga y dejar el material útil listo para que
sea arrancado por cualquiera de los medios, sea
por perforación o voladura (Rocas duras), o
mediante retroexcavadora, buldózer con ripper
(Rocas suaves).
Esta operación da la oportunidad de conservar el
suelo fértil y las especies nativas, semillas,
estacas, etc, para reforestar y para la
recuperación del espacio explotado
FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO
DESTAPE
Es importante
por lo tanto
mantener un
vivero o un
jardín ecológico
donde se
almacenen
todas las
especies típicas
del lugar para su
posterior
reforestación.
FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO
DESTAPE
El destape se efectuará excavando trincheras
de acceso (caminos en la cantera).
Los parámetros básicos de una trinchera
son:
Largo
Anchura de fondo
Pendiente
Ángulo de talud,
Equipo de excavación
Y depende del objeto para el que se
construya la trinchera
Diseño de una trinchera
z
Para Transporte Automotriz
z
Para transporte Férreo
z
z
o
p
o
o
o
p
k
h
l
l
k
z.- Franja de tierra
k.- cuneta
l.- canal
h.- inclinación de escurrimiento
r
z.- Franja de tierra
l.- canal
r.- ancho de la trinchera en la parte inferior
k.- cuneta
o.- bordes
r.- ancho de la trinchera en la parte inferior
p.- ancho de la vía
o.- bordes
h.- inclinación de escurrimiento
p.- ancho de la vía
Trinchera.- Es una labor minera abierta, que tiene una sección trapezoidal y gran longitud.
Trinchera Principal.- es la labor inclinada que sirve para el destape del campo de la cantera y que permite
la vinculación de la superficie con los bancos de trabajo y,
Trinchera de Corte.- Es la labor horizontal que se emplea para la creación del frente de trabajo en el banco.
Trinchera de acceso y Frente de arranque
ARRANQUE
FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO
ARRANQUE
Consiste en
caso de rocas
duras,
proceder a la
perforación de
Bancos
descendentes
con la ayuda
de máquinas
de perforación
y proceder a la
voladura con
el uso de
explosivos
FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO
Malla de disparo
Consiste en
caso de
rocas duras,
proceder a la
perforación
de Bancos
descendente
s con la
ayuda de
máquinas de
perforación y
proceder a la
voladura con
el uso de
explosivos
FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO
Voladura
Consiste en
caso de
rocas duras,
proceder a la
perforación
de Bancos
descendente
s con la
ayuda de
máquinas de
perforación y
proceder a la
voladura con
el uso de
explosivos
FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO
Quebrado
Como efecto
de la
voladura, se
obtiene
material
fragmentado
en pedazos
que se los
puede cargar
y transportar
en volquetes
hasta la fase
de trituración
FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO
ARRANQUE
En el caso de
rocas
suaves, el
arranque se
realiza de
manera
directa, para
lo cual se
utiliza
excavadores
que
disgregan la
roca para
que luego
sea cargado
hasta los
volquetes
TRANSPORTE
INTERNO
FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO
TRANSPORTE INTERNO
El material
heterogéneo
dispuesto en la
plataforma de
trabajo, con la
ayuda de la
retrocargadora, es
alimentado a los
camiones, los
cuales llevan hasta
la zaranda, que se
encuentra ubicada
fuera o dentro del
área de la
concesión, para su
respectiva
clasificación.
FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO
TRANSPORTE INTERNO
El material
heterogéneo
dispuesto en la
plataforma de
trabajo, con la
ayuda de la
retrocargadora, es
alimentado a los
camiones, los
cuales llevan hasta
la zaranda, que se
encuentra ubicada
fuera del área de la
concesión, para su
respectiva
clasificación.
Cargado del Material Quebrado
Formas de Transportación
Automotriz (240 ton.)
Formas de Transportación
Locomotoras
Formas de Transportación
Cintas transportadoras
Formas de Transportación
Cables Aéreos
CLASIFICACION
FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO
CLASIFICACIÓN
El material que
ha sido quebrado
mediante
voladura puede
ser alimentado a
una trituradora de
mandíbulas o
cónica, desde
donde se
obtendrán los
diferentes
productos, como
ripio, arena,
chispa, etc, para
la
comercialización
FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO
CLASIFICACIÓN
El material que ha
sido quebrado
mediante voladura
puede ser
alimentado a una
trituradora de
mandíbulas o cónica,
desde donde se
obtendrán los
diferentes productos,
como ripio, arena,
chispa, etc, para la
comercialización
FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO
CLASIFICACIÓN
El material suave
obtenido de laboreo
mediante excavadora
es llevado hasta
zarandas
estacionarias en las
cuales se obtienen
los diferentes
productos como:
arena, ripio, base,
sub base, piedra bola
y del material grueso
no condicionado se
obtienen los molones
los cuales serán
comercializados
Arena
RELLENO CON
MATERIAL GRUESO
Ripio
Granzón
RELLENO CON MATERIAL GRUESO
FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO
CLASIFICACIÓN
El material suave
obtenido de laboreo
mediante excavadora
es llevado hasta
zarandas
estacionarias en las
cuales se obtienen
los diferentes
productos como:
arena, ripio, base,
sub base, piedra bola
y del material grueso
no condicionado se
obtienen los molones
los cuales serán
comercializados
COMERCIALIZACION
FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO
COMERCIALIZACION
Los diferentes tipos de
productos que se han
preparado en la cantera
son comercializados en
función de las
necesidades del
consumidor, para lo cual
empresas que no tienen
relación con los titulares
mineros se encargan de
comercializar.
Ocasionalmente los
titulares disponen de
volquetes y
comercializan
directamente.
ALMACENAMIENTO
(STOCKS)
FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO
ALMACENAMIENTO
El material que
no ha sido
comercializado,
es almacenado
en lugares fuera
del área de
procesamiento
de la roca para
su posterior
comercialización
y se los conoce
como stocks.
ESCOMBRERAS
FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO
ESCOMBRERAS
Lugar en el cual se deposita de manera temporal
o definitiva el suelo de cobertura o se deposita el
material que no ha sido considerado útil o
comercializable, según el caso.