Curso Explotación Subterránea Método de Explotación por Pilares (Room and Pillar) Universidad Nacional Daniel Alcides Carrión (UNDAC)

1. M
INTEGRANTESINTEGRANTESINTEGRANTES
GARCIA PEREZ, Manuel
ESPINOZA EGOAVIL, Christian
SERNA HERRERA, Manuel
SANDRO CARRIÓN, Galindo
CUBA ARIAS, Jorge
MENDOZA HUARINGA, Adu walter
METODO DE EXPLOTACIÓNMETODO DE EXPLOTACIÓNMETODO DE EXPLOTACIÓN
CAMARAS Y PILARESCAMARAS Y PILARESCAMARAS Y PILARES

2. INTRODUCCIÓN
METODO CAMARAS
Y PILARES
Es un método donde el minado avanza en supercie horizontal o sobre una
pequeña gradiente.
Se abren múltiples tajeos o cámaras, dejando zonas intactas para que actúen
como pilares para sostener la carga vertical.
Desde que la dirección de la excavación está en un nivel donde el mineral no
uye por gravedad, por consiguiente: el material debe ser cargado en la
cámara donde sea extraído y transportado a un punto donde pueda uir ya sea
por gravedad o por medios mecánicos, a un punto de reunión central para ser
sacado fuera de la mina.
M

3. INTRODUCCIÓN
METODO CAMARAS
Y PILARES
ECHADERO
DE MINARAL
FRENTE DE PERFORACIÓN
PILAR
PILARLIMPIEZA
NIVEL DE EXTRACCIÓN
M

4. INTRODUCCIÓN
METODO CAMARAS
Y PILARES
Este es un aspecto importante del minado de
cámaras y pilares que lo diferencia de otros
métodos de tajeos abiertos: el empleo de la
gravedad.
En algunos casos, no se planea con mucha precisión
la ubicación de los pilares, pero el operador de
mina simplemente por la experiencia va dejando
los pilares donde sea necesario, y los ubica en
zonas de menor valor de mineral o zona estéril.
Distribución
Irregular
Distribución
regular
VISTA EN PLANTA DE LAVISTA EN PLANTA DE LA
DISTRIBUCIÓN DE LOS PILARESDISTRIBUCIÓN DE LOS PILARES
VISTA EN PLANTA DE LA
DISTRIBUCIÓN DE LOS PILARES
PILAR

5. Las condiciones principales para aplicar un método de cámarasLas condiciones principales para aplicar un método de cámaras
y pilares (Room and Pillar) son:y pilares (Room and Pillar) son:
Las condiciones principales para aplicar un método de cámaras
y pilares (Room and Pillar) son:
CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DE
LOS DEPOSITOS MINABLES
METODO CAMARAS
Y PILARES
1. Cuerpo mineralizado de grandes dimensiones
2. Cuerpo plano o casi plano (Buzamiento de 0 a 20o)
3. Roca competente
Estas son algunas de las condiciones ideales para su aplicación y que lo hacen un método relativamente eciente; sin
embargo, ellos no son los criterios limitantes por los cuales se seleccionaría el método.
Los otros criterios serían:
la y los requerimientos legales,seguridad y el cumplimiento de las regulaciones ambientales y sociales,
la , yóptima recuperación de mineral
una operación que permita .el retorno de la inversión
M

6. CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DE
LOS DEPOSITOS MINABLES
METODO CAMARAS
Y PILARES
Efectos del tamaño, la forma y el espesor del macizo rocosoEfectos del tamaño, la forma y el espesor del macizo rocosoEfectos del tamaño, la forma y el espesor del macizo rocoso
El método es adaptable a grandes reservas de mineral emplazadas en forma horizontal o casi
horizontales.
Se pueden abrir muchas áreas de producción lateralmente.
No se emplearía el método, si el mineral tiene un alto buzamiento (+ 20o) Se emplea el
método si hay facilidades para accesos simples y directos.
Se puede emplear el método con equipos mecanizados y empleo de pilares competentes (o
reforzados)
En conclusión, dependiendo de las condiciones mencionadas podemos tener exibilidad para
aplicar este método.
M

7. CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DE
LOS DEPOSITOS MINABLES
METODO CAMARAS
Y PILARES
CÁMARAS Y PILARES (PISO HORIZONTAL)CÁMARAS Y PILARES (PISO HORIZONTAL)CÁMARAS Y PILARES (PISO HORIZONTAL)
Tajos ya explotados sirven como vías
de transporte
Perforación con jumbo o jumbo y carro
Carga y transporte con LHD o LHD y
camión
M

8. CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DE
LOS DEPOSITOS MINABLES
METODO CAMARAS
Y PILARES
CÁMARAS Y PILARES (PISO INCLINADO)CÁMARAS Y PILARES (PISO INCLINADO)CÁMARAS Y PILARES (PISO INCLINADO)
Difícil Mecanización
Perforación Manual (martillo de
mano y columna neumática)
Transporte sobre vía por galería inferior
de transporte.
M

9. CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DE
LOS DEPOSITOS MINABLES
METODO CAMARAS
Y PILARES
CÁMARAS Y PILARES (PISO ESCALONADOPARA DEPÓSITOSCÁMARAS Y PILARES (PISO ESCALONADOPARA DEPÓSITOS
INCLINADOS)INCLINADOS)
CÁMARAS Y PILARES (PISO ESCALONADOPARA DEPÓSITOS
INCLINADOS)
Galerías de acceso orientadas
según pendientes asequibles a los
equipos sobre neumáticos
Perforación con jumbo
Carga y transporte con LHD o LHD y
camión Nivel de transporte
Galeria de Transporte
Rastrillo
Pilar
M

10. DISEÑOMETODO CAMARAS
Y PILARES
CRITERIOS DE DISEÑO DE LOS PILARESCRITERIOS DE DISEÑO DE LOS PILARESCRITERIOS DE DISEÑO DE LOS PILARES
Como estos métodos se caracterizan por la necesidad de
dejar pilares que sostienen el techo, el objeto principal del
diseño es, en estos casos, el cálculo de las dimensiones de
los pilares para tener un determinado coeciente de
seguridad, y comprobar la tasa de recuperación del
yacimiento en las condiciones establecidas.
M

11. DISEÑOMETODO CAMARAS
Y PILARES
DETERMINACIÓN DE LA CARGA DEL PILARDETERMINACIÓN DE LA CARGA DEL PILARDETERMINACIÓN DE LA CARGA DEL PILAR
En esta teoría se supone que el pilar
aguanta un peso igual al de la columna
de la sección del pilar hasta la supercie
más la columna del hueco atribuible el
pilar
B
B/2
W
L
PERO QUE FORMULA HAGO
M

12. DISEÑOMETODO CAMARAS
Y PILARES
DETERMINACIÓN DE LA CARGA DEL PILARDETERMINACIÓN DE LA CARGA DEL PILARDETERMINACIÓN DE LA CARGA DEL PILAR
Sean:
SP : la tensión del pilar (kPa)
H : profundidad (m) de la capa de mineral
W : ancho del pilar (m)
L : longitud del pilar (m)
B : ancho del hueco (m)
B
B/2
W
L
La carga del pilar se puede
calcular mediante la expresión:
dónde:
g es la densidad de la roca de cobertera hasta la supercie
g es la aceleración de la gravedad 9,81 m/s2.
Consideramos que la densidad
media de las rocas de cobertera
es 2,5 tenemos
PERO SÍ
PERO SÍ
PERO SÍ
Entonces
Entonces
Entonces

13. DISEÑOMETODO CAMARAS
Y PILARES
SECUENCIA DE DISEÑOSECUENCIA DE DISEÑOSECUENCIA DE DISEÑO
SSe trata de calcular el factor de
Se trata de calcular el factor de
seguridad F de los pilares en función
de los parámetros geométricos de las
cámaras y de los pilares y ver si los valores
obtenidos están entre 1,5 y 2.
M

14. DISEÑOMETODO CAMARAS
Y PILARES
SECUENCIA DE DISEÑOSECUENCIA DE DISEÑOSECUENCIA DE DISEÑO
Se siguen los siguientes Pasos:
11.Se tabula el esfuerzo de compresión
1.Se tabula el esfuerzo de compresión
uniaxial en función del diámetro D de la
probeta ó del lado del cubo-probeta (se
suelen tomar probetas de 50 mm de lado).
Es decir de los ensayos del laboratorio con
probetas supongamos de 54mm o 52mm sacas
su es el esfuerzo de rotura de la compresión
uniaxial de la probeta de diametro D en mm
22.Se determina el valor de k para los
2.Se determina el valor de k para los
pilares en cuestión
M

15. DISEÑOMETODO CAMARAS
Y PILARES
SECUENCIA DE DISEÑOSECUENCIA DE DISEÑOSECUENCIA DE DISEÑO
Se siguen los siguientes Pasos:
33.Se calcula mediante la fórmula de
3.Se calcula mediante la fórmula de
Bieniawski
.
4.
4Se selecciona el ancho B de cámaraSe selecciona el ancho B de cámara.
4Se selecciona el ancho B de cámara
B
B/2
W
L
.
5.
5Se calcula la carga Sp del pilarSe calcula la carga Sp del pilar.
5Se calcula la carga Sp del pilar

16. DISEÑOMETODO CAMARAS
Y PILARES
SECUENCIA DE DISEÑOSECUENCIA DE DISEÑOSECUENCIA DE DISEÑO
Se siguen los siguientes Pasos:
.
6.
6Se selecciona el factor de seguridad,Se selecciona el factor de seguridad,
entre 1,5 y 2, se haceentre 1,5 y 2, se hace
.
6Se selecciona el factor de seguridad,
entre 1,5 y 2, se hace
y se resuelve para el ancho w dely se resuelve para el ancho w del
L/w varía entre 1 y 1,5.L/w varía entre 1 y 1,5.
y se resuelve para el ancho w del
=24189 kPapilar, suponiendo que
L/w varía entre 1 y 1,5.
.
7.
7Por cuestiones económicas y dePor cuestiones económicas y de
aceptableaceptable
.
7Por cuestiones económicas y de
recuperación se comprueba la tasa de
extracción e para ver si da un valor
aceptable
88. Si la tasa e de extracción no es aceptable (menor del 50%) y se necesita incrementarla. Si la tasa e de extracción no es aceptable (menor del 50%) y se necesita incrementarla
aceptables desde el punto de vista de la estabilidad de la mina.aceptables desde el punto de vista de la estabilidad de la mina.
8. Si la tasa e de extracción no es aceptable (menor del 50%) y se necesita incrementarla
disminuyendo el ancho w de los pilares, se selecciona en el paso 7 un nuevo ancho w y un
nuevo largo L que den una tasa e de extracción aceptable y se calcula si estos valores son
aceptables desde el punto de vista de la estabilidad de la mina.

17. EJEMPLOMETODO CAMARAS
Y PILARES
EJEMPLO 1
Comprobar una operación minera de carbón existente
y mejorar su tasa de recuperación. Datos:
Profundidad H = 152 m
Ancho de cámara B = 5,5 m
Ancho de pilar w = 18,3 m
Longitud de pilar L = 24,4 m
Potencia de la capa h = 2,1 m
Relación L/w L/w = 1,33
SoluciónSoluciónSolución

18. EJEMPLOMETODO CAMARAS
Y PILARES
Los valores obtenidos de w y L serán
menores que los
de partida (8,8 y 11,7 m
respectivamente) y en
consecuencia la recuperación e del
yacimiento será
mejor con un factor de seguridad de
1,5).
De estas 2
Relaciones
Sale

19. ETAPASMETODO CAMARAS
Y PILARES
DESARROLLODESARROLLODESARROLLO
Se requiere un trabajo mínimo de desarrollo para
preparar el depósito.
Las vías para el transporte de mineral y
comunicación se hacen
dentro de los tajeos de producción.
Las combinaciones de las vías se combinan con la
producción de mineral, los tajeos también sirven de vías
de transporte.
1
2
3
SECUENCIA DE MINADO ENSECUENCIA DE MINADO EN
CAMARAS Y PILARES (Vista en planta)CAMARAS Y PILARES (Vista en planta)
SECUENCIA DE MINADO EN
CAMARAS Y PILARES (Vista en planta)
M

20. ETAPASMETODO CAMARAS
Y PILARES
PRODUCCIÓNPRODUCCIÓNPRODUCCIÓN
La producción de mineral sobre una supercie plana
aplica las mismas técnicas de voladura en frentes.
Donde las condiciones geológicas son favorables, los
tajeos pueden ser más grandes y se pueden usar
jumbos y un minado más productivo.
SECCION MOSTRANDO EL CORTE DEL TAJEO INICIAL EN EL TOPE,SECCION MOSTRANDO EL CORTE DEL TAJEO INICIAL EN EL TOPE,
CON EL BANCO QUE LE SIGUE EN PERFORACION HORIZONTALCON EL BANCO QUE LE SIGUE EN PERFORACION HORIZONTAL
SECCION MOSTRANDO EL CORTE DEL TAJEO INICIAL EN EL TOPE,
CON EL BANCO QUE LE SIGUE EN PERFORACION HORIZONTAL
PERFORACIÓNPERFORACIÓNPERFORACIÓN

21. ETAPASMETODO CAMARAS
Y PILARES
Continúa......ProducciónContinúa......ProducciónContinúa......Producción
La mineralización con mayor altura son minadas en
tajadas.
Empezando del tope y yendo hacia abajo. En esta
etapa, el control del techo y los pernos de roca se hace
con una altura conveniente.
Las secciones hacia abajo se recuperan con banqueos,
en una o más etapas usando equipos de perforación
montados sobre orugas.
SECCION MOSTRANDO UN CORTE AL ANCHOSECCION MOSTRANDO UN CORTE AL ANCHO
COMPLETO DEL CUERPO Y MINADO CONCOMPLETO DEL CUERPO Y MINADO CON
BANQUEO VOLADO A PERFORACION VERTICAL –BANQUEO VOLADO A PERFORACION VERTICAL –
CAMARAS Y PILARESCAMARAS Y PILARES
SECCION MOSTRANDO UN CORTE AL ANCHO
COMPLETO DEL CUERPO Y MINADO CON
BANQUEO VOLADO A PERFORACION VERTICAL –
CAMARAS Y PILARES
M

22. VENTAJASMETODO CAMARAS
Y PILARES
Alto grado de exibilidad (se adapta a grandes cambios) en el plan de
minado.
Muchos aspectos del ciclo de minado son repetitivos.
El método puede ser aplicado como un método de minado selectivo, dejando
desmonte como pilares o en zonas de mineral marginal o de espesores
delgados.
El sistema puede ser aplicado a múltiples niveles, sin desmejorar las
condiciones estructurales de otros niveles.
M

23. VENTAJASMETODO CAMARAS
Y PILARES
Es aplicable a grandes cuerpos mineralizados, con muchos frentes
de desarrollo.
El método permite una alta mecanización, el mantenimiento es
mucho más simple y el equipo puede ser movido fácilmente de un
sitio a otro.
La ventilación es buena en este sistema.
La seguridad para el trabajo es mejor (control de techos).
M

24. DESVENTAJASMETODO CAMARAS
Y PILARES
El mantenimiento activo de los techos se hace en periodos
prolongados.
Esto puede convertirse en un problema de seguridad.
Si las condiciones del terreno cambian a uno de menor calidad y
competencia, el método se vuelve altamente costoso y en el
extremo fallar completamente.
M

25. DESVENTAJASMETODO CAMARAS
Y PILARES
A medida que la carga se incrementa sobre los pilares a medida
que se profundiza, el tamaño de estos puede ser mayor y dejar
más mineral, haciendo el método antieconómico.
La operación de un método eciente requiere un alto costo de
capital para el equipamiento; pero este es compensado con
menores costos de operación ($/t).
A medida que se incrementa el tamaño de las cámaras la caída de
rocas puede causar un mayor daño (a equipos o personas).
M