Método De Explotación Por Rajo Abierto Sistema Cerrado

Método De Explotación Por Rajo Abierto Sistema Cerrado

Resumen Ejecutivo

El método de explotación a  rajo abierto sistema cerrado tiene como objetivo principal extraer roca mineralizada a partir de un macizo rocoso para ser transportado posteriormente a una planta, procesarlo y  así obtener ganancias del mineral obtenido. Este método tiene como cualidades ser: seguro, eficaz y rápido; es seguro puesto que al trabajar en superficie no se exponen a la caída de material como planchones, cosa que sucede en los métodos subterráneos, además al ser una zona abierto no hay problemas de ventilación y el polvo no afecta mayoritariamente ya que se esparce fácilmente en superficie. Eficaz debido a que es un sistema que puede llegar a ser muy mecanizado, permitiendo la extracción y transporte de grandes tonelaje diariamente, gracias a sus maquinarias de gran envergadura. Es un método rápido, esto porque al ser un sistema cerrado presenta una rampa continua, lo que permite que los equipos se desplacen continuamente sin la necesidad de “descansar”.
Para realizar la extracción mediante rajo abierto se deben conformar varios equipos de trabajos conformados por diversos profesionales especialistas en el tema, cuya acción debe ser coordinada para lograr una alta eficiencia y seguridad en las faenas, estos equipos se encargaran de comenzar, mantener y cerrar el proceso productivo. 
Rajo abierto sistema cerrado consiste en la construcción de varios bancos de manera tal que forman una especie de anfiteatro con forma escalonada, a medida que se construyen los bancos se va extrayendo el mineral, los bancos están formados por bermas de carguío, de transporte, ángulos de taludes, entre otros. Cabe destacar que el sistema cerrado se diferencia del sistema abierto debido a que el primero contiene una rampa continua, la cual no posee descanso y el segundo una rampa discontinua que si lo posee.

El ciclo de producción de este método consiste en lo mismo que los otros métodos, es decir perforar, cargar, tronar y transportar; luego el material transportado se procesa y se comercializa. Los equipos utilizados en estos procesos son mecanizados para lograr un rendimiento más óptimo.
El método se puede aplicar a yacimientos de gran potencia más bien de formas regulares, con buzamientos sobre los 25ºy que se encuentran cercanos a la superficie.

Dentro de minas que utilizan este método destacan mina Chuquicamata de la división CODELCO y Minera Escondida.

INDICE

Introducción

En minería existen diversas formar de realizar la explotación de un yacimiento mineral, es por ello que para tomar la decisión correcta sobre le elección  de un método es necesario considerar diversos factores tales como: la forma del yacimiento, su inclinación, la profundidad a la que este se encuentra, su ley mineral, características geomecánicas de las rocas, costos de operación, etc. Para realizar la explotación del mineral existen dos grandes categorías, por un lado están los métodos subterráneos y por otra parte están los métodos a cielo abierto.

Minería Cielo Abierto: Son tipos de explotación que se realizan en superficie, en las cuales se extrae el material en franjas horizontales conocidas como bancos, normalmente  para  la  remoción  de  un banco de mineral es necesario extraer el material estéril que lo cubre.  Este tipo  de  explotación es de gran volumen y se aplica en yacimientos masivos de gran tamaño, cerca de la superficie.  Este  método  se  utiliza  principalmente  en  yacimientos  de  mineral  diseminado,  y  se  basa  en  la extracción de todo el material donde se ubica el mineral, esto supone mover grandes volúmenes, lo que conlleva a utilizar equipos de gran capacidad.

Dentro de la explotación a Cielo Abierto se encuentran:

-Explotación a Rajo Abierto (Sistema Cerrado y Sistema Abierto)

-Explotación por Canteras

-Explotación Aluvial

-Explotación por Descarpe

-Explotación por Recolección

Objetivos:

• Describir los métodos de explotación sublevel Caving y Rajo Abierto Sistema Cerrado
• Mostrar su desarrollo, antecedentes, preparación y explotación de cada método.
• Analizar las condiciones de aplicación del Rajo Abierto Sistema Cerrado Sublevel Caving
• Encontrar las limitaciones más relevantes, ventajas y desventajas de cada método.  
• Dar a conocer conceptos utilizados en los métodos tales como banco, berma ……… entre otros .

Alcances:

El presente informe abarca temas relacionados con características tanto de método Sublevel Cavin como Rajo Abierto Sistema Cerrado, también tratara temáticas sobre el desarrollo de ambos métodos haciendo alcances a forma en que se desarrolla, equipos empleados, materiales utilizados, consideración al momento de trabajar los métodos  formas de aplicación de los métodos.

También se abordaran temáticas relacionadas con las desventajas y ventajas de los métodos y se darán algunos casos donde se ha utilizados estos métodos

Desarrollo

Planificación de un Rajo Abierto

 Antes  de  implantar  el  método  de  rajo  abierto  es  necesario  hacer  una  planificación  para  decidir cómo se irá extrayendo el mineral presente en este yacimiento, se debe tener en cuenta algunos parámetros generales:

-  Geométricos  :  función  de  la  estructura  morfológica  del  yacimiento  y  límites  de                la       propiedad.  

-  Geotécnicos: ángulos máximos de estabilidad de taludes, bancos y bermas.

- Operativos :  área  segura  y  necesaria  para  la  operación  de  máquinas  ,  dimensiones  de caminos y pistas.

 - Medio  Ambientales: reducción  de  impacto  negativo,  escombreras  y  recuperación  de terrenos.

 Además de esto , se debe realizar un extenso análisis de las condiciones imperantes y futuras del mercado  para  determinar  la  cantidad  total  que  conviene  explotar  para  que  sea  rentable  ,  luego mediante algunas  técnicas se establece el pit o  rajo final  que encierra todo el  mineral explotable económicamente .  

 El desarrollo del rajo, es por procesos denominados fases las que gradualmente permiten obtener el rajo final, la duración de estas fases puede durar desde un par de meses hasta 1 año o más. Una fase se realiza  a  través  de  pequeños  sectores  del  rajo  en  forma  de  tajadas,  las  que  se  conocen  como expansiones, las cuales se realizan mediante tronaduras, estas son las que dan la forma al rajo.

Método de Explotación

La construcción de un rajo comienza con la remoción de los terrenos estériles que se encuentran sobre  el  mineral  a  explotar  (sobrecarga).este  proceso  comienza  unos  años  antes  de  iniciarse  la explotación del mineral, la duración dependerá del estado y cantidad de esta sobrecarga, en este proceso  se  construyen  los  caminos  de  acceso  al  futuro  rajo,  los  depósitos , campamentos y algunas bodegas.  

Al  finalizar la  remoción de  la  sobrecarga,  se  procede a la  construcción del  rajo, esta se realiza  en forma descendente mediante franjas horizontales o peldaños los cuales se denominan bancos, que al ir progresando con la explotación se va creando un agujero o depresión. Las dimensiones del rajo se expanden principalmente para mantener la estabilidad de los bancos, ya que a medida que se profundiza, las paredes del rajo se van haciendo muy perpendiculares, lo que le resta estabilidad a la estructura, la que es requerida para que el proceso se realice de forma segura y que permita el correcto movimientos de maquinarias y equipos.  Otros factores que influir en la estabilidad del rajo son las aguas subterráneas, estructuras geologías, la fuerza de tensión que condicionan al rajo, la geometría de este y la fuerza que ejerce la roca.

 Para lograr la estabilidad del rajo se  debe  ir  monitoreando  a  cada  segundo,  dando  especial énfasis  en los taludes de  la  mina, ya que  de esto dependerá la seguridad de la operación, siendo además  parte  importante  de  la  rentabilidad  del  negocio,  para  ello  se  establecen  los  siguientes parámetros geométricos.

Banco: Corresponde a uno de los horizontes mediante los cuales se extrae el mineral. El banco se va cortando por el horizonte inferior, es decir hacia abajo, generando una superficie escalonada o pared del rajo. El espesor de estos horizontes es la altura de banco, la que generalmente mide de 13 a 18 m.

Talud: es el plano inclinado formado por la sucesión de bancos que se construyen en el rajo.  

Angulo de Talud: Es el plano inclinado que se forma por la sucesión de las caras verticales de los bancos y las bermas respectivas. Este plano presenta una inclinación de 45° a 58° con respecto a la horizontal, dependiendo de la calidad geotécnica (dureza, fracturamiento, alteración, presencia de agua) de las rocas que conforman el talud.

 Berma:  es  la  cara  superior  de  un  banco  de  una  explotación  a  rajo  abierto  que  se  deja principalmente para detener el derrame de material que se pueden producir al interior de un rajo, su ancho varía entre 8 a 12 metros.

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