Diseño de Accesos y Parámetros Geométricos de una mina a Cielo Abierto

| 22 marzo, 2012 | 0 Comentarios

Dentro de las actividades permanentes en una explotación minera se encuentra la construcción o habilitación de accesos.

En un rajo abierto (y también en una cantera), se requiere ir coordinando la ejecución de las actividades productivas diarias con la ejecución de las actividades que dicen relación con esta construcción de accesos, las cuales tendrán que satisfacer las siguientes restricciones:

  1. Debe permitir el acceso libre y seguro a la zona determinada.
  2. Debe permitir el acceso a tiempo a la zona determinada, de acuerdo al programa de producción.
  3. Debe cumplir con las restricciones geométricas de los equipos y las actividades.
  4. Debe cumplir con las restricciones geomecánicas del sector.
  5. Debe permitir la extracción de todo el material relacionado con el sector.
  6. Debe permitir la realización de actividades paralelas en completa seguridad.

Como vemos no es tan sencillo acceder a un sector, especialmente en condiciones en que se realizan variadas actividades en el mismo sector (tránsito de vehículos, equipos operando, etc.), por lo que dicha tarea deberá programarse de tal modo de que se genere el menor impacto negativo en el resto de la operación, considerando que es una actividad clave dentro de la operación misma.

Dentro de esta actividad participan los equipos de servicios mina, aunque a veces se requiere de la participación de los equipos productivos (perforación, tronadura, carguío y transporte) para realizar movimientos específicos de materiales.

 Como hemos dicho en el punto 3 y 4, la construcción los accesos deberá cumplir con restricciones geométricas y geomecánicas, de modo de garantizar que los equipos que por ellos circulen lo hagan en condiciones adecuadas a su operación, evitando el deterioro prematuro de los equipos y los accidentes. En lo que respecta a la geomecánica podemos mencionar que los accesos habilitados deberán regirse por las restricciones geomecánicas de la mina, ya que deben estar exentos de cualquier riesgo de inestabilidad.

 Dentro de la geometría de los accesos podemos destacar:

  • Ancho de Bermas.
  • Ancho de Cunetas.
  • Pendiente.
  • Ángulo de la pared del camino (corte o relleno).

Otros parámetros geométricos a considerar dentro del diseño de una mina son:

  • Ancho máximo de expansión.
  • Desfase entre palas.
  • Ancho mínimo de operación (Perforación, Carguío y Transporte).
  • Cruce de Camiones o doble vía.
  • Ángulo Overall.
  • Ángulo inter rampas.
  • Ángulo de la pared del banco.

Para la explotación de un rajo abierto se puede observar que los accesos (rampas o accesos específicos) se visualizan de la siguiente manera:

Gráfico de los accesos o rampas especificas de un Rajo Abierto

En cambio en una explotación tipo cantera se tiene lo siguiente:

Rampas especificas de una Explotacion tipo Cantera

En puntos específicos, donde se requiere acceder a más de un banco, el acceso deberá cumplir con la siguiente configuración para lograr su objetivo:

Gráfico de puntos especificos para acceder a mas de un Banco de Explotación

Para el diseño de una rampa debemos considerar los siguientes datos, tomando en cuenta que una rampa se compone de varios tramos que no necesariamente tendrán las mismas características:

Pi           =   Pendiente del tramo i (%).

Ci+1 – Ci =   Diferencia de Cota del tramo i (metros).

Ai          =   Ancho del tramo i (metros).

Ri          =   Radios de Curvatura en el tramo i (metros).

Lri         =   Longitud real del tramo i (metros), es la que deben recorrer los equipos.

Lai         =   Longitud aparente del tramo i (metros), es la que se ve en el plano.

La pendientes, el ancho y los radios de curvatura de cada tramo deben ser tal que los equipos que circulen por la rampa puedan alcanzar sus rendimientos productivos sin sufrir deterioros en su funcionamiento o estructura ni riesgos en la operación.

La diferencia de cota de cada tramo por lo general resulta de la diferencia de cota de un banco y el siguiente, es decir la altura de bancos, a menos que se trate de un banco sin pendiente en el cual la diferencia de cota es cero.

Gráfico para el diseño de Rampas en una Explotacion

La longitud final de la rampa resultará de la suma de las longitudes reales de todos los tramos.

LrTOTAL = S Lri

Radios de Curvatura en pendiente y su componente plana:

Gráfico para el diseño de Curvaturas en tramos de una Explotacion

En una vista en planta se puede apreciar el rajo con sus rampas y accesos de la siguiente forma:

Rajo abierto con rampas y accesos

Rajo abierto con rampas y accesos

 

La materialización de la rampa en el diseño de un rajo puede realizarse:

a) Desde abajo hacia arriba, es decir tomando como punto de partida la pata del banco más profundo, lo que generaría una extracción extra de material al ampliarse el rajo o ensancharse más los bancos superiores (Corte).

b) Desde arriba hacia abajo, es decir tomando como punto de partida la pata del banco más alto, lo que produciría un achicamiento del último banco, es decir puede que queden bloques sin extraer o hasta uno o        más bancos sin explotar (Relleno).

c) Tomando como referencia un banco intermedio, lo cual produciría un achicamiento menor en los últimos bancos y un ensanchamiento menor en los bancos superiores (Mixto).

En el último caso se puede adoptar algún criterio como elegir el banco con mayor aporte de fino al proyecto, o el que permita maximizar el flujo final del proyecto, etc.

Debemos considerar que para la construcción de las rampas y los accesos, debemos respetar las restricciones técnicas y físicas de la explotación, es decir definir bien los lugares en que se realizarán dichos accesos, donde no exista peligro de inestabilidad, entorpecimiento de la operación, etc., ya que no podemos arriesgarnos a que por algún siniestro geomecánico quede nuestra mina aislada con compromiso de pérdida de equipos, producción y lo más importante vidas humanas.

Las diferentes formas de generar los accesos se pueden esquematizar de la siguiente forma:

Tipos de accesos en Bancos de Rajo Abierto

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Categoría: Diseño y Operaciones de Minas a Cielo Abierto

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