SEMANA 12 (2da parte) EXPLOTACION DE MINAS.pptx

SEMANA XII (2da parte)
EXPLOTACION DE MINAS
MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN CON SOSTENIMIENTO NATURAL
CÁMARAS Y PILARES; TAJEO POR SUB NIVELES
Curso: EXPLOTACION DE MINAS FIGIM-UNAP
MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN CON SOSTENIMIENTO NATURAL
El diseño, ejecución y control del sostenimiento es una de las tareas de mayor importancia
en minería subterránea para garantizar la seguridad de la operación, el nivel productivo y
optimizar costes.

Estructuras naturales
El efecto arco
Clases de terreno

Estructuras naturales
Sostenimiento según la clase de terreno
Terreno compacto:
Terreno fracturado
Terreno fracturado
Terreno suave
Terreno arcilloso

Principios de sostenimiento con cuadros de madera

Cuadro recto

Cuadros cojos

Tipos de estructuras de sostenimiento:
Soportan esfuerzos combinados de
compresion y flexion
Solera sometida en sus extremos a esfuerzo de
compresión perpendicular a sus fibras

Se producen esfuerzos
de corte vertical y
deben ser
perpendicular a sus
fibras

En terreno poco resistente se usa solera

Cuadros longitudinales de sombrero largo, se usa en terrenos molidos o arcillosos.

si la madera fallara en los 6 o 9 meses es
conveniente usar sombrero de acero

Elementos auxiliares de sostenimiento
Los bloques: sirven para mantener
firmemente las estructuras de
sostenimiento hasta que sean
fijados por la propia presión del
terreno – transmiten las cargas del
terreno a las piezas de
sostenimiento.
La madera tiene una
mayor resistencia a la
compresión paralela a
sus fibras

Cuando el cuadro es cónico la carga transmitida al poste es mayor y también se desarrolla
una fuerza horizontal que tiende a flexionar la cabeza del poste a mayor inclinación del
poste la carga transmitida a este es mayor y también la carga de flexión va aumentando

Cuña: sirve para mantener en
su lugar los elementos de
sostenimiento límite del ángulo
Uso de la cuña

Uso de las cuñas

Encribados (emparrillados): es necesario cuando el techo de una labor horizontal se
halla elevado mucho

LONGARINA: Se usa cuando se va a comunicar
una chimenea o tajeo a un nivel superior y se
coloca debajo de la solera

Si los puntales van a soportar presion
lateral, por mineral o desmonte
conviene que el fondo de las patillas
tenga inclinacion adecuada en tal
sentido

sostenimiento con pilares

Los pilares
Las diferentes formas de pilares son utilizadas como estructuras naturales para sostener a la
masa rocosa circundante a las excavaciones asociadas al minado subterráneo.

Los escudos
Esta estructura natural consiste en dejar una capa de mineral en los hastiales del tajeo,
principalmente en la caja techo, en situaciones donde las rocas encajonantes son de mala
calidad y el mineral es de mejor calidad.

Estructuras artificiales
Entre las estructuras artificiales debemos distinguir el reforzamiento de la roca o también
denominado sostenimiento activo y el soporte de la roca o también denominado
sostenimiento pasivo. En el reforzamiento de la roca, los elementos de sostenimiento son
una parte integrante de la masa rocosa reforzada. En el soporte de la roca, los elementos de
sostenimiento son externos a la roca y responden a las deformaciones de la masa rocosa
circundante a la excavación, hacia el interior de la misma.

Refuerzo de pilares
En pilares importantes asociados a excavaciones permanentes, cuando éstos son inestables,
se suele utilizar: pernos pasantes, cables pasantes o cables enrollados al pilar, siendo esta
última conocida como el enzunchado de pilares, de tal manera que se llega
Usos del concreto armado Consolidación del terreno
Pilotes de fierro corrugado
Cerchas reticuladas

CÁMARAS Y PILARES (ROOM AND PILLAR)
Este método de explotación es utilizado de manera muy extensa debido a su bajo coste de
explotación, a la vez que permite una explotación moderadamente selectiva. Desde muy
antiguo, una de sus principales ventajas fue que puede llegarse a una mecanización
completa, lo que reduce ampliamente los costes de explotación.
Classic room-and-pillar mining
Post room-and-pillar mining.
Step room-and-pillar mining

Este método de explotación es utilizado de manera muy extensa debido a su bajo coste de
explotación, a la vez que permite una explotación moderadamente selectiva. Desde muy
antiguo, una de sus principales ventajas fue que puede llegarse a una mecanización
completa, lo que reduce ampliamente los costes de explotación.
Classic room-and-pillar mining

Post room-and-pillar mining.

STEP ROOM-AND-PILLAR MINING.

RESISTENCIA DE UN PILAR
Factor de Seguridad del Diseño Este factor es la relación resistencia/esfuerzo, el cual deberá
ser siempre mayor que la unidad para tener pilares estables, es decir, la resistencia de los
pilares deberá ser siempre mayor que el esfuerzo actuante)

Resumen del método 1. Geometría del Yacimiento Aceptable óptimo
Potencia >1 m >3 m
Buzamiento <30° Horizontal
Tamaño Cualquiera Cualquiera
Regularidad
2. Aspectos Geotécnico Aceptable Optimo
Resistencia (Techo) >300 k/cm2 >500 k/cm2
Resistencia (Mena) s/profundidad >500 k/cm2
Fracturación (Techo) Baja Muy baja
Campo Tensional In-situ (Profundidad) <1000 m <600 m
Comportamiento Tenso-Deformacional Elastico Elastico
3. Aspectos Económicos Aceptable Optimo
Valor Unitario de la Mena Bajo NA
Productividad y ritmo de explotación Alto NA

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