230965139 1-carguio-y-transporte-subterraneo-1

CARGUÍO
Y
TRANSPORTE
EN
LA

MINERÍA
SUBTERRÁNEA

INTRODUCCIÓN

•  La
extracción
de
los
minerales
que
la
sociedad
necesita
para
el
uso
y
subsistencia

se
denomina
Minería.

•  Después
de
un
largo
proceso
de
evaluación,
que
incluye
entre
otros
el
volumen
de

recursos,
la
calidad
de
los
mismos,
la
fac=bilidad
técnica,
económica,
comercial,

etc.,
un
yacimiento
minero
podría
transformarse
en
mina.

•  Las
Minas
se
componen
de
un
conjunto
de
instalaciones,
equipos,
recursos,

procesos
y
los
trabajos
necesarios
en
las
que
se
incluyen
plantas
de
proceso

necesarias
para
el
tratamiento
del
mineral
extraído.

•  La
minería
esta
considerada
entre
las
principales
ac=vidades
económicas
del

mundo.

•  La
minería
se
realiza
con
métodos
superficiales
y/o
subterráneos.

•  MINERIA
A
CIELO
ABIERTO.
Las
minas
a
cielo
abierto,
o
minas
a
tajo
abierto,
son

aquellas
cuyo
proceso
extrac=vo
se
realiza
en
la
superficie
del
terreno,
la
cual

normalmente
emplea
maquinarias
mineras
de
gran
tamaño.

•  MINERÍA
SUBTERRÁNEA.

Una
mina
subterránea
es
aquella
explotación
de

recursos
mineros
que
se
desarrolla
por
debajo
de
la
superficie
del
terreno,
el
cual

es
mo=vo
de
este
manual.

MINERÍA
SUBTERRÁNEA

•  La
minería
subterránea
necesita
para
su
realización
de
túneles,
piques,
galerías,

chimeneas,
etc.,
así
como
todas
las
labores
necesarias
para
la
producción.

•  Los
métodos
de
minería
subterránea
más
empleados
son:

–  Caserones
y
pilares,
hundimiento
de
bloques,
hundimiento
por
subniveles,

corte
y
relleno
(cut
and
ﬁll
mining),
realce
por
subniveles
(Sublevel
Stopping),

cámaras-‐almacén
(Shrinkage),
minería
del
carbón,
etc.

•  La
minería
subterránea
puede
ser
de
roca
blanda
o
de
roca
dura.

•  Las
minas
de
roca
blanda,
como
el
carbón,
en
muchos
casos
no
usan
explosivos

para
la
extracción.
Estas
rocas
pueden
cortarse
con
las
herramientas
que

proporciona
la
tecnología
moderna.
También
son
rocas
blandas
la
sal,
la
potasa,

la
bauxita,
etc.

•  En
las
minas
de
roca
dura,
la
extracción
se
realiza
mediante
perforación
y

voladura.

•  Básicamente,
primero
se
realizan
barrenos
con
perforadoras
de
aire
comprimido

o
hidráulicas.

Luego
se
insertan
explosivos
en
los
barrenos
y
se
provoca
una

explosión
para
fracturar
la
roca.

Se
carga
la
roca
tronada
transportándola
hasta

los
piques
de
traspaso
de
mineral
o
estéril,
por
las
que
la
roca
cae
hacia
un
punto

de
carguío
y
de
donde
son
de
nuevo
transportadas
para
el
proceso
siguiente.

Carguío
y
Transporte

Dentro de las operaciones mineras la actividad de manejo y gestión de minerales (Carguío Y
Transporte) es una de las más incidentes en el costo de operación general, principalmente por la gran
cantidad y variabilidad de recursos involucrados en ella.
Gran parte de las innovaciones tecnológicas apuntan a esta actividad, tanto por la importancia de ella
en el costo de operación como en la cantidad de etapas involucradas.
En este documento se presentan conceptos básicos para abordar el tema, como también las
herramientas fundamentales que permitirán enfrentar una gestión del manejo de minerales en una
faena minera y también en otras actividades que involucren el manejo de materiales.
Es importante recalcar que muchas de las herramientas aquí entregadas encierran conceptos
importantes en la gestión de recursos, las que podrán ser aplicadas independientemente de las
innovaciones tecnológicas que surjan en el tiempo, lo cual es sin duda el objetivo principal de este
documento.
La gestión en el manejo de minerales, o de materiales en general, busca optimizar los recursos para
lograr un objetivo simple, pero a la vez complejo que es el traslado de un material desde un punto a
otro cumpliendo con ciertas exigencias de calidad y cantidad en un período de tiempo definido y al
mínimo costo.

Selección
de
equipos
mineros

Al
igual
que
en
la
minería

a
Cielo
Abierto
la

selección
de
los
equipos

mineros
es
uno
de
los

factores
de
mayor

importancia
en
el
diseño

y
producción
de
la
minas

subterráneas.

Las
decisiones
de
equipos

son
mul=-‐personas
y
esta

basado
en
criterios

cualita=vos
y

cuan=ta=vos

Subnivel
de

reducción

secundaria
con

martillo
3ijo

Definiciones
básicas

Producción:
es
el
volumen
o

peso
de
material
a
ser

manejado
en
una
operación

especifica.

•  Mineral
(en
unidades
de

peso)

•  Esteril
(en
unidades
de

volumen)

•  Las
unidades
son

generalmente
por
año

Tasa
de
producción:
es
la

producción
por
unidad
de

=empo

•  Horas

•  Turno
o
día

Produc=vidad:
es
la

producción
real
por
unidad

de
=empo
cuando
todas
las

eficiencias
y
factores
de

ges=ón
se
han
considerado

(tons/hombre-‐turno)

Deﬁniciones
básicas
(Cont.)

Eficiencia: Es el porcentaje de la tasa de producción
teórica que se alcanza con la maquina.
Reducciones se deben a:
•  Problemas con la maquina
•  Personal
•  Condiciones de trabajo
Se puede expresar como:
Tiempo medio de minutos a capacidad plena en una hora
60 minutos
Disponibilidad:
%
de
horas
hábiles

que
el
equipo
esta
listo
para
operar

mecánicamente.

U=lización:
es
la
porción
de
=empo

disponible
que
la
maquina
esta

cumpliendo
la
labor
para
la
cual
fue

diseñada

Deﬁniciones
básicas
(Cont.)

Capacidad: es el volumen de material que una
maquina puede manejar en cualquier instante de
tiempo
•  Capacidad al ras: es el volumen de material
en una unidad de carguío o transporte sin
material que sobresalga (e.g dientes de una
pala, pila en una camión)
•  Capacidad con pila: máxima capacidad con
el equipo lleno y con formación de una pila.
Esta depende del diseño del equipo para
contener el material a que se desplace en
sus bordes
Capacidad de diseño (rated capacity): es la
capacidad en términos de peso.
•  Importante determinar la densidad del
material a cargar
Esponjamiento: el porcentaje de aumento en
volumen que ocurre cuando la roca es
fragmentada y removida desde su posición
inicial.
•  Se puede expresar como porcentaje
Factor de llenado de la pala: es un ajuste al
factor de llenado de la pala. Se debe a
correcciones por:
•  Angulo de reposo del material (variable y
depende del tipo de material a manejar)
•  Capacidad de formar una pila en la pala
•  Habilidad del operador a cargar la pala

Selección
de
equipos

1.  Elegir tipo de equipo
2.  Tamaño del equipo
3.  Numero de unidades para alcanzar un cierto objetivo

! ! !
!
Algunos
Equipos
de
Carguío

Proceso
de
selección
de
maquinaria

•  Requerimientos
técnicos

–  Uso
del
equipo
o
aplicación

–  Condiciones
ambientales

–  Infraestructura

del
proceso

–  Producción
requerida

–  Mantención

económicos

–  Inversión
(US$)

–  Reembolso

–  Costos
de
operación
(US$/hr)

–  Principios
de
inversión
en
la

compañia

•  Precio
o
rendimiento
!
!

Proceso
de
selección
de
equipos

sociales

– Educación

– Capacitación

– Prac=cas
sindicales

ambientales

locales
y
estándares
para

maquinaria

•  Plan
estratégico

•  Proyecto
nuevo/reemplazo/
complementar
la

ﬂota
existente

•  Entender
como
un
equipo
afecta
al
proceso
global

Selección de equipos – herramientas de calculo
•  Sen=do
común

•  Opinión
experta

•  Simulaciones

•  Cálculos
de
rendimientos

•  Cálculos
con
el
VAN

•  TIR
para
la
inversión

•  Análisis
de
costo
marginal

Información básica requerida para el análisis
Información básica
•  Nombre de la mina, dueño, ubicación, etc…
•  Numero de trabajadores.
Condiciones
•  Altura, temperatura minima y máxima, condiciones ambientales en la mina (subterránea)
Cuerpo mineralizado
•  Tamaño, largo ancho y alto
•  Reservas mineras y recursos geológicos
•  Minerales valiosos y diluyente
Tipo de roca y propiedades
•  Resistencia / dureza / peso especifico / esponjamiento
•  Condiciones Mecánica de la roca
Minería
•  Metodo de explotación
•  Producción anual por cada metodo
•  Tipo de turnos (3 turnos de 8 horas, 2 turnos de 12 horas)
•  Productividad (Ton/hombre)

Información básica requerida para el análisis (Cont.)
Producción
•  Tamaño de caserones y dimensiones
•  Numero de caserones por año
Perforación de producción
•  Diámetro de perforación, largo, perforación especifica
•  Malla de perforación
•  Metros perforados por año
•  Recuperación y dilución media
Desarrollos
•  Horizontales: tamaño de secciones, metros requeridos por año
•  Chimeneas; tamaños y requerimiento anual
Transporte
•  Tamaño del pique, capacidad de transporte
•  Dimensiones de la rampa
Refuerzo de la roca
•  Pernos; tipo/ largo/ cantidad por año
•  Cables: largo/ cantidad por año
•  Otros: malla, shotcrete
Flota existente

•  Traspaso gravitacional
•  Sistemas de carguío
– Scraper
•  Descripción sistema
•  Rendimiento sistema scraper
•  Estimación costos de operación
– Palas Mecánicas
•  Auto-cargadoras
•  LHD

Parrillas
Acceso
Subnivel
de

reducción

secundaria
con

mar=llo
ﬁjo
Integral
Reducción secundaria/
parrillas

•  Se
requieren
para
cargar
y
transportar
el
mineral
desde
la

base
de
caserón
(puntos
de
carguío)

•  Se
deﬁnen
por
la
granulometría
del
minera/estéril

•  En
minería
estos
sistemas
han
evolucionado
de
acuerdo
a
las

tecnologías
existentes

! !

Cable de tracción cable de
retrocesoPala
huinche base de concreto
Reja de
protección del
operador
polea de cola
Poleas guías
Chimenea
Puntos
de
recepción

•  Huinche

•  Pala

•  Cable

•  Poleas

Potenci
a
HP
Capacidad de
arrastre
Kg.
Velocida
d
m/min
Peso
Kg.
Capacidad del
Tambor
m de Cable (7/8”)
Largo
m
Ancho
m
Alto
m
75 3800 90 2800 90 2,3 1,1 1,0
75 4450 75 2900 120 2,2 1,1 1,0
75 3800 90 2800 90 2,3 1,1 1,0
75 3500 100 2800 90 2,3 1,1 1,0
20 1100 75 700 90 (1/2”) 1,5 0,7 0,6
75 4450 75 6750 105 2,4 1,1 0,9
Nº
Tambore
s
Capacidad de
arrastre
Kg.
Velocidad
m/min
Peso
Kg.
Capacidad del Tambor
m de Cable (7/8”)
Presión
Kg/cm2
2 900 40 370 100 (1/4”) y 65 (1/2”) 5,5
1 900 40 200 200 (1/4”) y 120 (1/2”) 5,6
1 270 15 30 200 (1/4”) y 120 (1/2”) 5,6
Eléctricos
Neumáticos

4
a
6
pies
Triangulares
Trapecio
Ancho
“
Capacidad
Litros
Peso
Kg.
Potencia recomendada
KW
26 68 - 100 135 - 160 5 - 7
30 155 - 240 215 - 270 10 - 14
35,5 195 - 280 240 - 320 12 - 17
41,5 250 - 340 300 - 340 15 - 19
47 310 - 450 330 - 420 18 - 25
53,5 420 - 730 400 - 600 24 - 39
59 730 - 900 540 - 650 37 - 46
66 840 - 1000 560 - 680 42 - 50
Dimensiones de palas de arrastre
1 KW = 1,34 HP

Alma
Torón
Alambre
Diámetro Unidad ½” ¾” 7/8”
Peso lineal Kg/m 0,6 1,38 2,1
Resistencia a la ruptura toneladas 12,7 24,2 38,3
Carrete de venta metros 458- 500
Potencia del huinche HP 20 50-75 50-75

•  Dimensiones
de
acuerdo

al
=po
de
cable
a
u=lizar

• 4
ciclos

T1=Tiempo arrastre del balde vacio
T2=Tiempo cambio marcha y
llenado de balde
L
T1= L (m)/ Vc(m/s)
Vv=velocidad balde vacio

T3=Tiempo arrastre del balde lleno
T4=Tiempo cambio marcha y
vaciado de balde
T1= L (m)/ Vv(m/s)
Vv=velocidad balde lleno
Tciclo= T1 + T2 + T3 + T4

Rendimiento
efecPvo=
RS
(T/h)=
V
×
Fll
×
(
δ
/

(
1
+
e
)
)
×
3600
/
Tciclo

Rendimiento = RS x Factor Operacional x Disponibilidad Física

α
Esfuerzo tracción por carga
arg 1 2( )c a pW W W K= +
2 2( cos )bW P f senα α= ±
1 1( cos )cW P f senα α= ±
Esfuerzo tracción en vacio
2( )vacio pW W K=
Esfuerzo tracción durante el llenado del
balde
1 2( )llenado c b p cW P f P f K K= +
Kp = 1,4 a 1,5 (roce poleas)

Factor
de
resistencia
de
llenado

Kc

Material Kc
Fino 1,3 - 1,4
Intermedio 1,5 - 1,6
Grueso 2,0 - 2,2
Factor
de
ajuste
que
depende
del
=po
de
mineral
cargado

arg
arg
3
c a
c a
W L
P
Tη
=
1
vacio
vacio
W L
P
Tη
=
2
llenado
llenado
W d
P
T η
=
2 2 2
1 2 arg 3
1 2 3
vacio llenado c a
media
P T P T P T
P
T T T
+ +
=
+ +
0,8
1 2d m
η =
= −

•  Costo
Operación

– Mano
de
obra

(US$/mes)

– Operación

(Kwh)

– Piezas
de
consumo

(US$/
vida
ú=l)

– Costo
mantención

(US$/h)

– Costo
mantención
mayor

(US$/hr)

•  Costo
Adquisición
(US$)

•  Huinche

•  Cables

•  Poleas

•  Pala
de
arrastre

Sistema de El Teniente
Usaremos para iniciar este análisis el sistema de transporte de la Mina El Teniente en muchas de las
diapositivas siguientes.
La base principal del sistema de manejo de materiales, es el uso de equipos Load, Haul and Dump (LHD),
para iniciar todos el carguío y transporte de minerales en la mina, por lo tanto es considerado como un
parámetro de planificación medido en horas efectivas de operación como un valor promedio año, en el cual
no se considera la variabilidad en la capacidad de producción producto de la ausencia de algún equipo en
mantención programada.
En cuanto al sistema de transporte principal de la mina El Teniente es el Ferrocarril, su capacidad
productiva es asumida como un parámetro desde el compromiso adquirido en programa de producción
anual, la cual es estimada a partir de la información entregada por las superintendencias Mantenimiento
Mina y Planta. A partir de la capacidad del sistema de transporte se realiza el cálculo de las capacidades
finales de la planta de tratamiento descontando la perdida de oportunidad de producción por mantenciones
programadas, entregando un promedio mes como capacidad de producción.

Sistema
de
transporte
de
El
Teniente

Túnel

Excavación
de
,po
minero
o
civil

preferentemente
horizontal
(puede
ser

sub
horizontal),
caracterizada
por
su
alto

y
ancho
(sección)
y
por
la
función
que

desempeña.
Se
excava
en
forma

con,nua
y
consta
de
una
o
dos
salidas

(corta
al
cerro
en
uno
o
dos
puntos).

La
función
que
desempeña
deﬁne
su
vida

ú,l.

Galería

Túnel
sin
salida
al
sol,

normalmente
se
conecta

con
otras
labores
mineras

subterráneas

CONOCIENDO
LA
MINERÍA
SUBTERRÁNEA

Desquinche.

Sobre
excavación
de
una
sección,

en

el
cual
la
cara
libre
para
la
voladura

coincide
con
una
de
la
paredes
o
techo

original

Estocada.

Galería
horizontal
o
sub-‐horizontal

que
se

construye
a
par=r
de
otra
galería
y
es

rela=vamente
corta
y
puede
ser
u=lizada

para
diversas
ac=vidades

Rampa.

Galería
de
acceso
a
diferentes
niveles
.

Su
geometría
puede
ser
elíp=ca,
circular
o
en
8.

Se
construyen
en
pendiente
de
modo
que

se
pueda
acceder
a
dis=ntas
cotas
en
la
mina.

(6
a
20%)

Nivel.

Galería
horizontal
caracterizado
por
una
cota.

(referida
a
un
nivel
de
referencia)

Subnivel.

Galería
horizontal
o
sub-‐horizontal,
que
se

encuentra
sobre
o
bajo
un
nivel
principal

y

es
paralelo
a
el.

Nivel
Base

Galerías
que
limitan
un
sector
de
explotación

Pique.

Galería
ver=cal
o
sub-‐ver=cal
de

secciones
variables,
construida

desde
arriba
hacia
abajo,
pudiendo

no
romper
a
superﬁcie.

Según
su
función
le
asignan
nombres.

Pueden
tener
más
de
una
función.

(Pique
maestro)

Explotación
de
Minas

Conjunto
de
procesos
que
permiten

extraer
el
mineral
en
su
ambiente

natural
para
procesarlo

Preparación

Son
las
operaciones
realizadas
para

que
las
minas
estén
en
condiciones

de
operar,
producir
o
dicho
de
otra

manera
listas
para
cumplir
el
propósito

para
lo
que
fueron
construidas.

Chimenea.

Excavación
o
galería
ver=cal
o
sub-‐ver=cal

de
secciones
variables,
construida
de

abajo
hacia
arriba.
Según
su
función

recibe
su
nombre
y
deﬁne
su
vida
ú=l

(Por
lo
general
es
corta).

La
construcción
será
manual
o
mecanizada

dependiendo
de
la
longitud
de
ella

Inclinación
º
Desarrollo
inclinado
max
(m)
Altura
máxima

80
65
64

70
80
75

60
97
84

50
116
90

45
Sin
límites

DISEÑO
DE
UNA
CHIMENEA
Chimeneas
se
caracterizan
por
su
sección
e

inclinación.
La
energía
con
que
el
material
escurre

puede
generar
problemas
en
la
regulación
del
flujo,

por
lo
que
se
opta
por
construir
chimeneas
con

quiebres
(cambios
de
inclinación).

La
chimenea
debe
permi=r
que
el
mineral
escurra
o

fluya
por
gravedad
a
través
de
ella.
La
capacidad
de

escurrimiento
del
material
es
garan=zada
por
la

sección
de
la
chimenea,
la
cual
deberá́
ser
definida
en

función
a
las
caracterís=cas
del
material
tronado

(granulometría,
humedad,
etc.).

En
la
explotación
debería
independizarse
la
extracción

del
transporte
principal,
de
modo
que
se
pueda

controlar
la
producción
sin
depender
de
la
extracción,

es
decir
mantener
una
can=dad
de
mineral
que

permita
regular
la
producción
y
garan=zarla
por
un

periodo
determinado.

Este
obje=vo
se
logra
en
la
etapa
de
almacenamiento

de
mineral,
lo
cual
se
puede
conseguir
con
una

chimenea,
pero
en
los
casos
en
que
la
producción
es

considerablemente
grande
no
se
puede
disponer
de

una
capacidad
adecuada.

Se
estudia
capacidad
del
sistema
de
chimeneas
de
almacenar
material
y
si
no
es
suficiente
se
construye

un
Silo
o
Tolva,
que
consiste
en
ampliar
la
sección
de
una
chimenea,
aumentando
su
capacidad.

La
can=dad
a
almacenar
depende
de
las
condiciones
de
operación
y
producción
de
cada
faena,
entonces

al
planear
la
infraestructura
de
la
mina
debe
tenerse
presente
el
diseño
y
construcción
de
estos
silos.

Se
recomienda
que
dentro
de
la
mina
se
disponga
de
almacenamiento
suficiente
para
un
día
de

producción
aunque
existan
recursos
inmovilizados
significa=vos,
pero
es
peor
que
el
sistema
produc=vo

falle
por
falta
de
mineral.

Silo
o
Tolva

Excavación
de
gran
volumen
que
cumple

la
función
de
almacenar
minerales,
para

Regularizar
la
producción.

Caserón

Hueco
ﬁnal
que
surge
de
una
explotación

(puede
o
no
estar
relleno)

Embudo

Excavación
en
forma
de
embudo
que
recibe
material
volado
o
tronado
y
lo
traspasa

a
un
nivel
inferior

Zanja.

Excavación
en
la
base
de
un
caserón
con
forma
de
V,
que
cumple
las
mismas
las

mismas
funciones
que
un
embudo

FLUJO
DE
MATERIALES
EN
UNA
CHIMENEA

El
escurrimiento
del
mineral
debe
ser

totalmente
expedito
y
libre.
Al
almacenarse

material
en
los
conductos
se
produce
un

problema,
ya
que
si
el
material
se
deja
en

una
chimenea
o
un
silo
=ende
a

compactarse
a
medida
que
la
columna

crece,
la
roca
=ende
a
formar
un
arco

natural
conocido
como
colgadura
de
una

chimenea.

Los
factores
que
inﬂuyen
en
la
formación

del
arco
son:

•  Distribución
de
tamaños
de
los

fragmentos
de
roca.

•  Tamaño
máximo
de
los
fragmentos.

•  Forma
de
los
fragmentos.

•  Viscosidad
de
la
roca.

•  Material
ﬁno
entre
las
colpas.

•  Contenido
de
humedad.

•  Efectos
de
trituración
que
sufre
la
roca

al
pasar
por
la
chimenea.

Para
evitar
una
colgadura
debe
realizarse
un
diseño
basado
en
un
buen
conocimiento
de
las

caracterís=cas
del
material
y
de
la
explotación.

En
la
operación
se
pueden
intercalar
parrillas

previamente
al
paso
del
material,
evitando
que
el
sobre
tamaño
entre
a
las
chimeneas
(el
sobre

tamaño
=ene
que
ser
reducido).

Operacionalmente
ante
la
ocurrencia
de
un
problema
de
colgadura
se
puede
optar
por
diversas

soluciones,
de
las
cuales
mostraremos
las
siguientes
tres:

accidente
y
a
la
vez
debe
encontrarse
abierto
el
sistema
de
descarga
del
buzón,
de
modo
que

no
sufra
daños
por
la
explosión.

B).

En
este
caso
la
colgadura
no
puede
ser
alcanzada
con
una
vara,
por
lo
que
se
recurre
a
la

perforación
(llamada
a
veces
perforación
coyote),
que
va
tanteando
donde
se
encuentra
el

material
colgado
y
posteriormente
se
introducen
explosivos
para
descolgarla

C).

En
este
caso
se
aprecia
la
construcción
de
una
chimenea
adicional,
con
comunicación

directa
a
la
chimenea
de
traspaso,
permi=endo
un
acceso
a
ella
y
aplicar
algún
método
de

descolgamiento
desde
las
pequeñas
estocadas
o
galerías
que
unen
a
ambas
chimeneas
(niveles

de
control).
El
costo
es
alto,
ya
que
debe
considerarse
la
construcción
de
una
chimenea
extra

más
los
niveles
de
control,
pero
se
=ene
un
acceso
más
expedito.

A).

En
este
caso
la
colgadura
se

encuentra
a
corta
distancia
del
buzón,

de
modo
que
se
puede
acceder
a
ella

con
una
vara
(comúnmente
coligüe)

con
explosivos.
Debemos
notar
que

esta
operación
es
muy
peligrosa,
por
lo

que
se
debe
realizar
un
tapado
especial

(corta
saca)
de
modo
que
la

descolgadura
no
provoque
un

Siempre
es
preferible
que
no
ocurran
estos
problemas,
ya
que
la
solución
de
ellos

implica
altos
riesgos
y
altos
costos.
En
algunos
casos
puede
ocurrir
que
el
material

se
tranque
(colgadura
intermedia
o
trancadura),
lo
cual
se
detecta
al
llenarse
la

chimenea
sin
que
el
material
baje,
siendo
que
el
buzón
sigue
alimentando
al

transporte
(balance
de
entradas
y
salidas).
El
problema
es
poder
detectar
el
punto

donde
el
material
se
colgó
o
trancó,
lo
cual
puede
hacerse
con
perforaciones
(como

el
caso
B
visto
anteriormente)
o
a
través
de
los
niveles
de
control.

Es
importante
que
el
problema
se
detecte
y
se
solucione
lo
antes
posible,
ya
que

así
se
evita
que
el
material
quede
colgado
a
una
altura
importante,
con
el
peligro

que
al
caer
se
produzca
un
impacto
violento
sobre
el
buzón
o
que
genere
un
efecto

pistón
(lo
cual
puede
ser
causa
de
accidentes).

Unidad
de
Explotación

Es
el
conjunto
de
todas
las

labores
produc=vas
de
un

yacimiento
o
que
están
en

condiciones
de
producir.

Infraestructura

Desarrollo
principal
de
una

mina,
galerías,
túneles

primarios,
que
dan
acceso
al

yacimiento.

Pilar

Bloques
de
roca
que
se
dejan
sin
explotar
para

garan=zar
la
estabilidad
de
la
explotación.

La
forma
y
tamaño
dependerá
de
las

caracterís=cas
del
yacimiento
y
de
la
explotación

Losa.

Bloque
de
roca
que
separa
dos
unidades
de

explotación
con=gua
en
el
ver=cal,
(Una
sobre

otra),
que
se
deja
sin
explotar
para
garan=zar
la

estabilidad
del
sector.

Sus
dimensiones
están

deﬁnidas
por
las
caracterís=cas
del
yacimiento,

explotación
y
macizo
rocoso.

Embudos.

Los
embudos
son
excavaciones
que
permiten
recibir

y
conducir
por
gravedad
el
material
tronado
en
el

caserón
hacia
el
punto
de
carguío.

Con
pilar
de
dimensiones
mayores,
la
galería
base
es

más
segura.
En
diámetros
de
7.5
m.,
se
recomiendan

alturas
de
9
a
11
m.,
en
cambio
para
15
m.
de

O

se
recomiendan
pilares
de
17
a
19
m.

En
los
embudos
se
generan
áreas
muertas,
donde
el

mineral
se
deposita
y
no
escurre.

El
área
no
u=lizada
se
ob=ene

del
siguiente
cálculo:

El
espacio
generado
entre
tres

Círculos
=ene
un
área
aprox.
de

0.0179
r2.

En
el
caso
de
embudos
que
se
encuentran

construidos
directamente
sobre
una
galería,
se

pueden
generar
problemas
de
estabilidad,
debido

a
la
posible
excavación
por
desgaste
permanente

del
mineral.

El
desgaste
es
llamado
caseroneo.

Una
solución
al
problema
es
separar
los
embudos

que
existen
directamente
sobre
la
galería

El
material
depositado
desde
la

chimenea
en
la
galería
no
debe

cubrir
más
del
30%
de
la
sección

de
la
galería.

Este
material
puede

ser
depositado
sobre
una
parrilla

(en
la
misma
galería),
desde
donde

se
controla
el
ﬂujo
para
que

con=núe
al
pique.

Se
puede
producir

desgate
y
por
ende
excavación,

disminuyendo
el
tamaño
del
pilar
y

los
riesgos

Embudos
actuales

Los
nuevos
=pos
de
embudos
se
diseñan
de
esta

manera
ya
que
buscan
evitar
este
=po
de

situaciones
y
hacer
más
larga
la
vida
ú=l
de
las

galerías
base
y
más
seguras.

Esto
es
muy

importante
en
la
minería
moderna
en
la
que
se

emplean
los
equipos
mecanizados
de
carguío

actuales.

En
el
úl=mo
esquema
se
muestra
una
canaleta

que
=ene
forma
de
trapecio
cuyos
lados
=enen

una
inclinación
de
45º,
que
puede
variar
por
las

condiciones
de
diseño,
=po
de
roca
y
material
a

manejar.

La
zanja
se
construye
a
todo
lo
largo

del
caserón,
lo
que
da
una
apariencia
de
una

batea
o
fondo
de
algunas
naves.

Zanjas.

En
este
caso
se
puede
apreciar

la
secuencia
en
la
construcción

de
una
zanja
receptora
de

mineral

1.  Se
construye
una
galería,

a
par=r
de
la
cual
se
construirá

la
zanja.

2.

Se
construye
una
chimenea.

3.

Se
construye
un
slot
a
par=r

de
la
chimenea
con
=ros
en

Abanico.

4.  Se
con=nua
desde
la
galería

Con
una
perforación
en
abanico

la
que
es
tronada
para
producir

La
Zanja
ﬁnal.

Existen
otras
excavaciones
=po
zanja
o

embudo
modiﬁcado,
que
se
u=lizan
en

Block
caving,
generando
una
malla
de

estas
zanjas
receptoras
de
mineral.

El
método
de
construcción
es
similar,

sólo
debemos
considerar
que
la
zanja

es
más
corta
y
se
inicia
en
su
centro.

Estocadas
de
Carguío.

La
estocada
de
carguío
es
una
excavación
horizontal
construida
desde
una
galería
base
para

Acceder
al
punto
de
carguío.

Esta
excavación
permite
el
acceso
seguro.

En
las
condiciones
de
diseño
y
operación
se
tendrán
una
o
más
estocadas
con
el
propósito

de
extraer
el
mineral
manteniendo
la
estabilidad
del
área
de
producción.

Tamaño
y
diseño

De
las
estocadas
además
del
macizo
rocoso
y
material
a
extraer
depende
de:

1.  Tamaño
del
equipo
(Largo,
Ancho,
radio
de
giro,
etc.)

2.  Talud
del
material

•  Ángulo
de
reposo
del
material

•  Altura
de
la
galería

3.  Distancia
de
seguridad
(desgaste
visera)

4.  Distancia
de
holgura

5.  Distancia
de
impulso

En
algunas
operaciones
para
reducir
el
desgaste
y/o

colapso
de
la
visera,
estas
viseras
son
for=ﬁcadas

aumentando
el
costo
por
desarrollo,
pero
en
la

mayoría
de
los
casos,
bajando
el
costo
operacional

y
aumentando
la
ﬂexibilidad
operacional

Parrillas

DISEÑO
DE
LA
PARRILLA.

La
forma
de
la
parrilla
se
ob=ene
del
análisis
de
comportamiento
del
material
descargado
sobre
ella,
de

modo
que
se
pueda
aprovechar
la
energía
del
material
de
una
forma
u
otra.
Si
la
parrilla
se
dispone

horizontalmente
se
observa
que
el
material
descargado
se
acumula
en
la
orilla
más
próxima
de
la

descarga,
lo
cual
no
permi=ría
aprovecharla
completamente
(1),
sin
embargo
una
solución
que
aprovecha

la
gravedad
es
darle
cierta
inclinación
a
este
sector,
para
que
el
material
se
desplace
hacia
la
zona
más

alejada
del
punto
de
descarga,
aprovechando
toda
el
área
disponible
(2).

La
zona
“x”
recibe
el
impacto
de
la
descarga
del
material
y
a
su
vez
la
zona
“x’”
el
impacto
de
los
bolones

(el
cual
dependerá́
de
la
energía
con
que
lleguen).
La
energía
con
que
llega
el
sobre
tamaño
a
la
zona
“x’”,

dependerá́
del
ángulo
de
quiebre
(usualmente
25º).
Para
evitar
el
daño
producido
por
ambos
impactos
se

disponen
en
los
extremos
bolones
de
material
similares
a
las
pircas,
los
que
absorben
el
impacto

prolongando
la
vida
ú=l
del
punto
de
descarga
(cajas
de
la
chimenea
y
soportes
de
la
parrilla).

La
parrilla
es
un
elemento
que
permite
retener
el
material
de
tamaño

indeseable
para
la
chimenea.
La
parrilla
se
compone
de
barras
metálicas

separadas
entre
sí
de
modo
que
el
material
que
traspase
la
parrilla
garan=ce
el

ﬂujo
libre
en
la
chimenea
y
el
sobre
tamaño
quede
fuera
para
ser
apartado
o

reducido
sobre
la
misma
parrilla.

El
material
u=lizado
puede
variar,
al
inicio
se
u=lizaban
tubos
metálicos,
los

cuales
se
doblaban,
también
rieles,
también
es
usual
la
u=lización
de
vigas

doble
“T”
(o
“H”).
Para
evitar
el
desgaste
prematuro
se
añaden
piezas
de

desgaste,
de
modo
que
a
medida
que
dañan
se
pueden
reemplazar.

Preparación
de
un
Caserón
o
Tajeo

•  Base.

Se
denomina
como
base
de
un
caserón
a
todas
las
excavaciones
requeridas

para
la
recepción,
manejo
y
conducción
del
mineral
extraído
de
una
explotación.

En
la
base
del
caserón
se
recibe
el
material
tronado
(saca),
el
cual
se
lleva
por

medio
de
un
sistema
de
transporte
secundario.

•  El
transporte
secundario
corresponde
a
cualquier
sistema
de
transporte
que
se

u=lice
para
trasladar
el
material
extraído
hacia
el
sistema
de
transporte
principal,

el
que
se
encargará
de
trasladar
el
mineral
hacia
el
chancadora
o
el
estéril
al

botadero.
Debemos
preparar
las
cavidades
en
la
roca
que
permitan
recibir
el

material,
por
lo
general
se
u=liza
la
gravedad
para
llevarlo
desde
el
punto
de

arranque
a
los
puntos
de
carguío
(debemos
aprovechar
esta
energía
disponible).

•  Existen
métodos
de
explotación
en
que
al
hacer
la
galería
se
u=liza
la
misma
para

cargar
el
mineral
y
transportarlo
(por
ejemplo
el
Sub
level
caving).

•  Básicamente
el
sistema
de
recepción
del
mineral
consiste
en
un
conjunto
de

excavaciones
que
agrupa
galerías,
estocadas,
piques,
puntos
de
recepción
de

material
(como
zanjas
y
embudos)
y
puntos
de
carguío,
como
un
todo
o
algunos

de
ellos,
combinados
de
modo
que
el
material
pueda
ser
extraído
por
el
sistema

de
carguío.

Las
estocadas
pueden
ser
trazadas
regularmente
enfrentadas
o
alternadas
unas

con
otras
(las
opuestas),
horizontales
o
inclinadas
y
pueden
formar
ángulos
de

90o,
60o
o
30o
con
respecto
a
la
galería
base
que
las
une
(para
permi=r
un
mejor

desempeño
de
los
equipos).

230965139 1-carguio-y-transporte-subterraneo-1

Los
piques
de
traspaso
son
excavaciones
ver=cales
o
sub
ver=cales,
que

aprovechando
la
gravedad
permiten
al
material
llegar
al
sistema
de
transporte

principal
o
hacia
un
punto
intermedio
(por
ejemplo
a
un
nivel
de
parrillas
para
control

de
granulometría,
a
una
intersección
de
piques
de
traspaso
o
a
un
silo
o
tolva
de

almacenamiento
de
mineral).
El
punto
que
conecta
esta
excavación
con
el
nivel
de

transporte
principal
requiere
un
sistema
de
control
de
ﬂujo,
por
ejemplo
un
buzón

(ver
buzones),
para
que
el
material
no
bloquee
dicho
nivel.

BUZONES

Podemos
decir
que
un
buzón
cumple
funciones
de
regulación
de
flujo
de
material,
es
decir

actúa
como
una
válvula
de
descarga.
El
sistema
del
buzón
en
sí,
consta
de
partes
metálicas

principalmente,
el
sistema
de
accionamiento
puede
ser
por
aire
comprimido
o
hidráulico

(depende
de
la
capacidad),
debe
ser
capaz
de
abrirse
y
cerrarse
cuando
sea
necesario
y
su

descarga
debe
ser
siempre
sobre
un
equipo
de
transporte.
El
buzón
debe
cumplir
con
dejar

pasar
el
material
sin
obstaculizarlo
(cuando
se
requiera)
y
cumplir
con
las
condiciones
de

diseño
y
sus
dimensiones
son
las
que
permi=rán
cumplir
con
ello,
de
acuerdo
al
sistema
de

transporte
y
la
granulometría
del
material.
Se
pretende
lograr
una
operación
simple,
de
bajo

costo,
sin
riesgo
y
de
alto
rendimiento.
Debido
a
que
el
material
viene
bajando
con
gran

energía
desde
los
niveles
superiores,
el
diseño
del
sistema
debe
considerar
bajar
dicha

energía
de
modo
de
no
dañar
las
componentes
del
buzón.
Esto
se
logra
generando
un

quiebre
en
el
ducto
(chimenea)
antes
del
buzón
mismo.
Los
esfuerzos
a
los
cuales
está

some=do
el
buzón
son
de
=po
dinámico
(por
el
roce
en
la
salida
entre
roca
-‐
roca
y
entre

roca
-‐
buzón)
y
también
está=cos
(caja
de
quiebre).
El
ángulo
del
quiebre
(
=
30º
a
50º)
debe

ser
tal
que
se
pueda
compensar
el
peso
de
la
columna
que
soporta
con
el
flujo
de
material

requerido
(a
mayor
ángulo
el
esfuerzo
y
el
flujo
son
mayores).
En
el
caso
de
flujo
de
material

húmedo
el
ángulo
debe
ser
mayor.
La
longitud
de
la
caja
de
quiebre
varía
según
la

granulometría
y
caracterís=cas
del
buzón.

Elementos
de
Diseño
del
Buzón

Cualquier
diseño
de
la
boca
del
buzón
debe

contemplar
el
estrechamiento
en
la

conducción
por
culpa
del
cambio
de

dirección,
el
limite
de
la
boca
del
buzón

provocará
un
estrechamiento
que
en

general
no
es
deseable
(por
razones
de

flujo).
La
altura
desde
la
boca
del
buzón

hasta
el
punto
de
carga
del
equipo
de

transporte
(altura
de
descarga
del
buzón)

debe
ser
tal
que
el
equipo
de
transporte
no

sufra
daños
por
el
impacto
del
material.
La

disposición
del
equipo
y
del
buzón
debe
ser

tal
que
el
equipo
de
transporte
quede
bien

cargado
(homogéneamente).
Se
pretende

que
el
material
ejerza
una
presión
igual
al

material
vivo,
es
decir
que
quede
dentro
del

ángulo
de
reposo,
y
para
que
el
material

escurra,
el
ángulo
del
piso
()
=ene
que
ser

mayor
o
igual
al
ángulo
de
reposo

mencionado.

La
granulometría
y
condiciones,
del
material
que
traspasa
el
buzón,
son
variables
y
debemos

considerar
caracterís=cas
tales
como
la
can=dad
de
fino
y
grueso,
humedad,
mineralogía,
etc.,

con
el
fin
de
determinar
la
necesidad
de
variar
las
condiciones
de
operación
del
buzón,

especialmente
en
la
sección
disponible
para
descargar,
de
modo
que
se
adapte
a
las

condiciones
del
material
a
traspasar.

Composición
del
sistema
de
buzón

Básicamente
el
buzón
se
compone
por
elementos
fijos,
móviles
y
una
unidad
de

fuerza.
Los
elementos
fijos
se
encuentran
anclados
a
la
roca
misma,
en
cambio
los

elementos
móviles
forman
parte
de
la
estructura
y
son
accionados
por
cilindros

hidráulicos
o
neumá=cos.
Los
elementos
fijos
son
el
ducto
,
la
tolva
y
la
estructura
de

soporte,
y
los
elementos
móviles
son
las
cor=nas
de
cadenas
y
la
boca
de
descarga

(buzón).
La
unidad
de
fuerza
permite
accionar
los
cilindros,
semáforos
y
la
ven=lación

exterior
y
se
encuentra
en
una
estocada
lateral
del
sistema.

Socucho
o
ducto:
Es
un
ducto
metálico
o
de
hormigón
anclado
a
la
roca
reves=do
con

piezas
de
desgaste
(acero),
que
une
la
chimenea
con
el
buzón.

Tolva:
Estructura
metálica
en
forma
de
canal
reves=da
con
piezas
metálicas
de

desgaste,
se
encuentra
fija
al
soporte
y
está
conectada
directamente
al
ducto.
La

pendiente
de
la
tolva
es
levemente
inferior
a
la
del
ducto.
El
lecho
de
la
tolva
(en
su

tramo
inicial)
es
un
área
de
impacto
del
material
proveniente
de
la
chimenea,
permite

la
formación
de
un
talud
de
material,
el
cual
no
debe
llegar
a
la
boca
del
buzón
(debe

mantenerse
en
su
ángulo
de
reposo).

Estructura
de
soporte:
Básicamente
está
compuesta
por
vigas
de
acero,
anclajes
a
la

roca
y
una
base
de
concreto.
También
se
incluye
en
ella
todo
el
sistema
de
operación

como
pasarelas,
barandas,
balcones,
etc.

Buzón
o
boca:
Esta
pieza
es
la
que
realiza
la
descarga
del
material
hacia
el
equipo
de

transporte.
Está
sujeto
al
extremo
inferior
de
la
tolva
con
un
pivote
que
se
mueve

entre
-‐30o
y
30o
aproximadamente
(respecto
a
la
horizontal),
sube
o
baja
con
el

accionamiento
de
cilindros
neumá=cos
o
hidráulicos.
En
algunos
casos
el
buzón
puede

regular
el
ancho
de
descarga
con
compuertas.
El
sistema
cuenta
con
un
contrapeso

que
permite
mantener
el
equilibrio
y
el
control
de
la
operación.

CorPnas
de
cadenas:
Estos
elementos
actúan
principalmente
como
pieza
de
control

de
flujo
y
granulometría.
Las
cadenas
=enen
la
resistencia
y
la
flexibilidad
necesaria

para
cumplir
con
este
obje=vo
a
diferencia
de
elementos
rígidos
cuya
vida
ú=l
seria

menor
por
culpa
de
los
impactos
y
rozamiento
propio
de
la
operación.
Las
cadenas
son

accionadas
por
dis=ntos
cilindros
hidráulicos
dependiendo
de
su
función.
Las
cadenas

se
sos=enen
en
tres
puntos
que
son
un
empalme
fijo
superior,
porta
cadenas
a
media

altura
(accionado
por
un
cilindro
hidráulico,
que
permite
regular
la
sección)
y
un
porta

cadenas
inferior
(accionado
por
otro
cilindro
hidráulico,
que
permite
regular
el
flujo).

Los
extremos
inferiores
de
las
cadenas
están
libres.

Cilindros:
Estos
elementos
se
encuentran
dispuestos
en
dis=ntos
puntos
del
equipo,

según
la
función
del
mismo.
Bajo
del
buzón
se
encuentran
los
cilindros
que
le
dan
la

movilidad
a
la
boca
del
buzón
para
realizar
las
tareas
de
descarga
de
material
(A).

Sobre
una
cor=na
de
cadenas
se
ubican
otros
cilindros
que
permiten
controlar
la

granulometría
del
material
(B)
y
por
úl=mo
los
cilindros
de
control
de
flujo,
que
actúan

sobre
la
cor=na
de
cadenas
(C).

Composición
del
sistema
de
buzón
(Cont.)

Debemos
destacar
que
la
instalación

de
un
buzón
requiere
una
excavación

importante
(para
el
caso
de
la
figura:

alto
10
m,
largo
20
m
y
ancho
8
m).

Existen
otros
sistemas
de
buzones

que
difieren
en
la
disposición

espacial
y
en
algunas
caracterís=cas,

pero
la
funcionalidad
es
la
misma.

También
se
requiere
for=ficación

(para
cuidar
la
inversión
y
garan=zar

la
operación),
hay
que
construir
la

estructura,
montar
las
piezas,

construir
el
socucho,
sellar
el
sistema

chimenea-‐socucho
(por
el
polvo)
y

montar
el
sistema
hidráulico
o

neumá=co.

Reducción
Secundaria

La
reducción
secundaria
se
lleva
a
cabo
por
la
necesidad
de
cumplir
restricciones

granulométricas
en
el
traspaso
y
en
el
transporte
de
materiales.
Uno
de
los
problemas
con

los
cuales
debemos
enfrentarnos
es
la
aparición
de
material
con
sobre
tamaño,
el
cual

puede
generar
otros
problemas
tanto
en
el
traspaso
del
material
como
en
las
instalaciones

relacionadas
(buzones
por
ejemplo).

Es
por
ello
que
se
hace
necesaria
estudiar
y
diseñar
un
buen
sistema
de
reducción
de
colpas

antes
de
que
se
produzcan
los
efectos
del
traspaso
de
dicho
material.

La
reducción
de
tamaño
sobre
una
parrilla
se
puede
realizar
principalmente
de
tres
formas:

•  Parche:
Carga
explosiva
que
se
aplica
en
la
superficie
de
la
colpa
y
que
al
detonar

provoca
la
fragmentación
de
ella.
Se
considera
como
una
mala
prac=ca,
ya
que
el

explosivo
debe
tener
confinamiento
para
su
buen
aprovechamiento
y
en
este
caso
no

ocurre
por
lo
que
la
eficiencia
de
la
tronadura
es
muy
baja
y
la
proyección
de
material
es

alta,
provocando
danos
en
los
alrededores
(cables,
tuberías,
caja,
etc.).

•  Cachorreo:
Consiste
en
perforar
la
colpa
con
un
equipo
manual
o
mecanizado,
de
modo

que
el
explosivo
quede
confinado
como
corresponde.
En
este
caso
la
eficiencia
del

explosivo
es
mayor,
pero
debe
considerarse
el
=empo
que
demora
la
perforación
y

además
se
necesita
personal
(cuadrilla)
que
realice
la
perforación.

•  MarPllo
rompedor,
picador
o
demoledor:
Equipo
diseñado
para
demolición
por

impacto,
puede
ser
neumá=co
o
hidráulico,
manual
o
mecanizado.
Las
ventajas
que

presenta
son
su
eficiencia
y
su
independencia
(no
requiere
paralizar
la
faena
o
el
sector,

sólo
el
punto
donde
se
encuentra
el
problema).
El
monto
de
la
inversión
es
mucho
más

significa=vo
en
comparación
de
los
anteriores
métodos.

La
secuencia
lógica
y
comúnmente
vista
en
terreno
en
el
manejo
de
materiales,
en
relación
a

granulometría,
es
la
siguiente:

•  LHD
(una
pala
o
scraper):
El
material
requiere
una
granulometría
apta
para
ser
cargada.

•  Parrilla
de
chimenea
de
traspaso:
El
material
debe
pasar
por
la
parrilla.

•  Chimenea
de
traspaso:
El
material
debe
fluir
a
través
de
ella
sin
colgarse.

•  Parrilla
de
cámara
de
reducción
secundaria:
El
sobre
tamaño
debe
reducirse
para
no

dañar
el
buzón.

•  ConPnuación
de
la
chimenea
de
traspaso:
El
material
debe
fluir
a
través
de
ella
sin

colgarse.

•  Buzón
de
descarga
intermedia:
El
material
debe
fluir
y
no
dañar
las
componentes
del

buzón.

•  Equipo
de
transporte
intermedio
(Ferrocarril
o
camión):
El
material
debe
ser
apto
para
su

recepción,
transporte
y
descarga
posterior.

•  Parrilla
descarga
hacia
almacenamiento:

El
material
debe
pasar
la
parrilla
y
llegar

sin
problemas
al
silo
o
la
tolva.

•  Buzón
de
descarga
principal:
El
material

debe
fluir
y
no
dañar
las
componentes

del
buzón.

•  Equipo
de
transporte
principal

(Ferrocarril
o
camión):
El
material
debe

ser
apto
para
su
recepción,
transporte
y

descarga
posterior.

•  Recepción
en
Chancadora:
El
material

debe
ser
apto
para
el
chancado
posterior

Reducción
secundaria
–
(Cont.)

La
secuencia
lógica
y
comúnmente
vista
en
terreno
en
el
manejo
de
materiales,
en
relación
a
su

granulometría,
es
la
siguiente:

•  LHD
(una
pala
o
scraper):
El
material
requiere
una
granulometría
apta
para
ser
cargada.

•  Parrilla
de
chimenea
de
traspaso:
El
material
debe
pasar
por
la
parrilla.

•  Chimenea
de
traspaso:
El
material
debe
fluir
a
través
de
ella
sin
colgarse.

•  Parrilla
de
cámara
de
reducción
secundaria:
El
sobre
tamaño
debe
reducirse
para
no
dañar
el

buzón.

•  ConPnuación
de
la
chimenea
de
traspaso:
El
material
debe
fluir
a
través
de
ella
sin
colgarse.

•  Buzón
de
descarga
intermedia:
El
material
debe
fluir
y
no
dañar
las
componentes
del
buzón.

•  Equipo
de
transporte
intermedio
(Riel
o
camión):
El
material
debe
ser
apto
para
su
recepción,

transporte
y
descarga
posterior.

•  Parrilla
en
descarga
hacia
almacenamiento:
El
material
debe
pasar
la
parrilla
y
llegar
sin

problemas
al
silo
o
tolva
de
almacenamiento.

•  Buzón
de
descarga
principal:
El
material
debe
fluir
y
no
dañar
las
componentes
del
buzón.

•  Equipo
de
transporte
principal(Riel
o
camión):
El
material
debe
ser
apto
para
su
recepción,

transporte
y
descarga
posterior.

•  Recepción
en
Chancador:
El
material
debe
ser
apto
para
su
posterior
chancado.

Para
lograr
que
se
cumpla
esta
secuencia
debe
garan=zarse
el
diseño,
construcción
y
habilitación
de

los
elementos
citados,
si
no
es
así
habrá́
que
corregir
la
operación
u=lizando
reducción
secundaria.

El
tamaño
de
las
rocas
minadas
=ene
relación
con
las
estructuras
asociadas
al
material
in
situ
y
el

diseño
de
la
voladura.
En
los
casos
en
que
el
minado
se
realiza
con
roca
a
la
vista
se
puede
controlar

este
punto
(Cut
&
Fill,
Shrinkage,
Room
&
Pillar).
Sin
embargo
con
los
métodos
en
que
no
se
=ene
ese

control
resulta
más
complicado
(Sub
Level
Stopping,
Sub
Level
Caving,
Block
o
Panel
Caving),
es
por

ello
en
estos
casos
se
diseña
la
malla
de
extracción
dependiendo
de
las
caracterís=cas
estructurales

de
la
roca
(frecuencia
de
fracturas,
condiciones
de
relleno,
disposición
tridimensional,
etc.).

Criterios de Planificación de Extracción
En la construcción del plan de producción de corto plazo se consideran los siguientes
criterios de planificación.
•  Método de Explotación que se implementara en el sector (variante de hundimiento).
•  Distancias máximas entre frentes de socavación y extracción
•  Ángulo de extracción entre 30o y 45o respecto de la horizontal, medido en la
dirección de crecimiento.
•  Incorporación y socavación de área sujeta a geometría de frentes, ángulo de
extracción, estado de fortificación e infraestructura minera.
•  Velocidades de extracción máximas recomendadas por Geomecánica para los
puntos con extracción menor al 30% de la columna de primario.
•  Reservas mineras limitadas en zona de riesgo de ingreso de barro y marginales en
•  Disponibilidad de área abierta variable entre 60% - 75% área nueva y 70 - 85% en
área en proceso de quiebre y régimen.
•  Aporte máximo por calle de 3.800 [tpd] y como mínimo 3000, capacidad definida por
operación mina y la flota de equipos de LHD s presentes en el sector.
Al construir el plan de actividades mensuales a escala diaria, la perdida de oportunidad
de producción mina, cuando las líneas de proceso se encuentran en mantención, debe
compartir su valor entre el resto de los días del mes entre la moda del día +/- un 5%.

Para facilitar la compresión de la generación del programa
de producción, se utilizará la figura, en la cual se ilustran la
secuencia de pasos lógicos presentes en el cálculo de las
capacidades de producción de un sector en particular, que
aporta las restricciones geomecánicas, perfil de velocidades
de extracción y restricciones de operación, capacidades de
producción de la infraestructura de manejo de minerales,
piques, calles, cruzados de transporte intermedio.
Se calcula la capacidad de un sector productivo como la
suma parcial de los aportes de cada punto de extracción
considerados en el periodo de evaluación. Este modelo de
programación genera planes a escala mes, para calcular la
perdida de oportunidad de tratamiento utiliza factores de
disponibilidad y utilización de los recursos presentes de
cada sector como un valor constante, que pretende capturar
el efecto de un plan de mantenciones programadas.
El modelo de programación de capacidad de producción de
un sector de la mina, consiste en simular la generación de
planes mineros en función de los siguientes parámetros:
•  Secuencia de incorporación de puntos de extracción.
•  Tasa de incorporación de área nueva
•  Altura económica extraíble,
•  Altura de columna primario,
•  Perfil de velocidades de extracción, régimen y liberado.

Modelo Programación Transporte Ferrocarril
La capacidad de transporte por ferrocarril es normalmente el principal método de transporte en muchas
minas y que depende de las condiciones productivas de la Mina que lo abastece y de la Planta de
Chancado donde descarga el mineral. Dada esta condición el análisis de capacidad de transporte del
ferrocarril debe realizarse como una red de proceso integrado, donde la interacción de los sistemas
componentes condiciona la capacidad máxima de producción de cada uno de ellos.
El modelo de transporte del ferrocarril en términos de proceso, posee tres componentes:
•  Operaciones Carguío.
•  Transporte de mineral.
•  Operaciones Descarga en Planta de Chancado Primario-Secundario.
En la figura, se ilustran las operaciones principales que intervienen en el sistema de transporte, en el cual
se incluyen para el cálculo de la perdida de oportunidad de producción se consideran las tasas de falla de
cada operación. Es la lógica de operación de las tres componentes del sistema de transporte.

Las operaciones al interior de una mina representan el comportamiento en términos de magnitud y variabilidad del nivel
de producción de cada sector. En particular estos están caracterizados por: capacidad tolva, medida y utilizada en carga
viva, capacidad del buzón de carga, las tasas de falla asociadas a la infraestructura de carga y el tiempo en reponer la
interferencia, función de llenado de cada OP, según el plan de producción y a las horas efectivas de operación de cada
turno.
Las operaciones de transporte de mineral abarcan:
•  Los criterios de tráfico, perfil de velocidades dentro de cada tramo de vías y el sistema de turnos traslapados deja a
los convoy en el nivel de extracción hasta una hora antes del cambio de turno.
•  Asignación de tareas, misiones destino de carga dentro del complejo mina, de acuerdo a la capacidad de transporte
por convoy.
•  Operaciones de carga y descarga, incorporando los parámetros operacionales, tiempos de ciclo, etc.
•  Capacidad en carga viva de las tolvas descarga, buzones de las líneas de chancado.
•  Las restricciones operacionales pertinentes a las tasas de falla de la infraestructura, vías, desrieles, falla en el
sistema de locomotoras y carros.
•  Ventana de mantención, 2 horas diarias.
En la operación de descarga las líneas de la Planta de Chancado son alimentadas por tolvas de almacenamiento
abastecidas por el ferrocarril, las que poseen una capacidad fija, limitando la descarga desde los trenes y condicionando
las reglas de tráfico en la evacuación hacia los sectores productivos.
La operación de descarga abarca:
•  Carga viva de los buzones de descarga.
•  Capacidad de tratamiento de las líneas de chancado. Capacidad mínima del buzón para bajar el flujo de
alimentación hacia las líneas de proceso.
•  Tiempo de descarga.
•  Tasas de fallas de la infraestructura de almacenamiento y los tiempos necesarios para restablecer la operación.

El modelo de programación de la capacidad productiva de la planta chancado, normalmente, es un modelo
basado en la ecuación de Bond, condiciones energéticas, para determinar la capacidad de tratamiento de
las líneas de molienda. Esta capacidad es la que determina el valor máximo a programar a las líneas de
chancado, dado que como criterio de planificación (no se considera el manejo de acopios como
mitigadores) frente a las mantenciones programadas de los equipos de proceso o falta de alimentación
desde las líneas de transporte cuando hay falta de mineral en los puntos de carga y a la ventana de
mantención de vías del ferrocarril, 2 horas al día, en la cual no hay alimentación a los buzones de las líneas
de chancado.
La metodología utilizada en el modelo es
la que se ilustra en la figura
En la figura se ilustra la
estrategia general en la
cual se conceptualiza el
modelo que replica el
comportamiento del
sistema de transporte y
la interacción entre los
sistemas definidos.
Sistema
de

Asignación

Sistema
de

Carguío

Sistema
de

Transporte

Sistema
de

Descarga

-  Protocolos
-  Parámetros
-  Interferencias
-  Protocolos
-  Parámetros
-  Interferencias
-  Protocolos
-  Parámetros
-  Interferencias

En el análisis en detalle que se realiza a modelos de programación de producción para distintos sistemas
de producción de la red de flujo Mina-Transporte- Planta, se encuentra la oportunidad de desarrollo de
estudio y la inclusión de mejoras a la metodología de planificación para la elaboración del programa de
producción de corto plazo en una mina.
En este contexto se plantea un modelo de programación que integre los tres sistemas productivos de la
red de flujo a una escala que permita una conexión eficaz y coherente. Para ello se plantea en la
metodología de trabajo del presente estudio determinar la escala de evaluación y la metodología de
conexión de resultados entre modelos de capacidad que permitan incorporar el efecto de un plan de
mantenciones programadas. En la figura se ilustra el diagrama de la red flujo que conforma el proceso
extractivo desde los sectores de producción hasta las líneas de flotación y su posterior ventas al mercado
Reservas à Cámaras Producción à O.P. Y Buzones à FF.CC. à Plantas Procesos à Ventas

En la figura se ilustra el tipo de modelo de programación de la producción para cada sistema de la red de
proceso. La unidad de planificación debe contar con las herramientas computacionales para la proyección
de las capacidades de producción de los sectores de la mina, transporte y planta.
Para el caso de la mina es un modelo lineal no optimizante que entrega capacidades de producción para
periodos mensuales, utilizando parámetros de disponibilidad, utilización y capacidades nominales para los
equipos de manejo de minerales e infraestructura de producción.
En general podemos decir que es
un
modelo
de
múl=ples
componentes
relacionados
unido
de
de

diversas
formas.

En
este
caso,
cada línea de trabajo puede estar en serie, en paralelo o mixto.
En el modelo del Ferrocarril puede estar implementado con un software, un modelo de simulación de
eventos discretos a escala de minutos que incorpore las singularidades del sistema de transporte debido a
un programa de mantención y un conjunto de eventos indicados como tasas de falla, las cuales se
incorporan al sistema de carguío, transporte y descarga de manera aleatoria, permitiendo evaluar planes
de producción mina. Este modelo de transporte permite la conexión entre los extremos de la red de flujo.
Para el caso de la planta chancado molienda el modelo basado en condiciones energéticos es
reemplazado por un modelo basado en programación lineal resuelto en un modulo de optimización para
estimar la calidad del mineral a planta. Los modelos de programación lineal tienen por función objetivo
maximizar la entrada de mineral a las líneas de chancado más la salida de mineral a las líneas de
producción obligando al sistema de conminación siempre a funcionar al máximo de su capacidad nominal
descontado la perdida de oportunidad de tratamiento por mantenciones programadas.
Sin embargo en virtud de la complejidad de abstraer a nivel de detalle de horas en la coordinación de
operaciones mina se puede decidir a optar por una escala de evaluación a nivel de día de operación, por
otro lado el nivel de detalle de la información del programa de mantención tanto de infraestructura como
equipos de manejo de materiales se encuentra a escala de días para un año plazo. La decisión de optar
por una escala diaria de evaluación puede reforzar el estudio y análisis de los resultados que se realizan
para el modelo lineal de la planta chancado molienda en que se presupone para el cálculo de la capacidad
de producción de este sistema. En este contexto las modificaciones propuestas para cada modelo de
programación serán a escala diaria para incorporar las singularidades de un plan de mantención exclusiva
vía para el cálculo de la oportunidad de tratamiento de las instalaciones de la red de flujo.

El modelo de programación de la producción mina se debe incorporar un programa de mantención
idealmente a escala diaria tanto para la infraestructura de producción relevante (cámaras de producción,
piques de traspaso de mineral, estéril, etc.), como el parque de equipos LHD`s presentes en el sector para
lograr una conexión coherente de resultados con el modelo del sistema de transporte. Además de permitir
estimar resultados la escala de evaluación permite estimar la variabilidad de la capacidad de producción de
las minas y su efecto en la capacidad del sistema productivo.
Al modelo del sistema de transporte es necesario incorporar al reporte el flujo de mineral extraído por OP.
Esta información permite calcular la probabilidad de cumplimiento del sistema de transporte frente a un
programa de producción dado. Al analizar el reporte de flujo de mineral por OP, este permite gestionar las
holguras operacionales que puedan soportar una mayor producción. La frecuencia de falla de la
infraestructura de carga, transporte y descarga debe incorporarse con un adecuado nivel de detalle, ya que
es el medio que se utiliza para estimar la pérdida de oportunidad de transporte frente a las interferencias
propias de la operación.

FACTORES
A
CONSIDERAR
EN
EL
DISEÑO
DE
LA

BASE
DE
UN
CASERÓN.

•  Ancho
efecPvo
del
pilar
entre
puntos
de
extracción:
Con
el
objeto
de
mantener
la

estabilidad
debe
tenerse
el
máximo
ancho,
lo
cual
desfavorece
la
recuperación
del
mineral,

ya
que
se
=enen
menos
puntos
de
extracción
disponibles.

•  Distancia
entre
puntos
de
extracción:
Está
determinado
por
el
ancho
aparente
del
pilar
más

dos
veces
el
semi
ancho
de
la
sección
aparente
de
la
estocada
de
carguío.

•  Grado
de
sustentación
del
nivel
base:
Es
la
relación
entre
el
área
de
pilares
y
el
área
total
de

la
base
del
caserón.
En
un
sub
level
stopping
se
debe
llegar
a
un
GS
=
60
%.

•  Longitud
de
las
estocadas
de

carguío:
Debe
cumplir
con
que
el

equipo
quede
completo
y
recto
en

su
interior
cuando
se
realiza
la

operación
de
carguío,
con
el
ﬁn
de

aprovechar
como
corresponde
la

potencia
del
equipo
sin
dañar
sus

componentes
como
podría
ocurrir

en
el
caso
de
que
el
equipo

enfrente
la
saca
torcido
(por

ejemplo
los
cilindros
de
viraje).
La
longitud
total
debe

considerar
el
espacio
que
ocupa
el
material
tronado
dentro
de
la
estocada,
por
lo
general

se
manejan
valores
de
18
a
22
metros.

•  Orientación
de
los
puntos
de
extracción:
La
distribución
de
los
esfuerzos
puede
definir
la
orientación
de

explotación
y
con
ello
la
disposición
y
orientación
de
los
puntos
de
extracción,
para
garan=zar
la

estabilidad
de
las
labores.
Además,
es
bueno
considerar
el
sen=do
del
transporte
secundario.

•  Tonelaje
a
traspasar
en
un
punto
de
extracción:
Si
tenemos
una
gran
can=dad
de
tonelaje
y
pocos

puntos
de
carguío,
se
desgastaran
más
rápido;
mientras
mayor
sea
el
tonelaje
a
manejar
mayor

can=dad
de
puntos
de
extracción.
La
vida
ú=l
de
estos
puntos
dependerá́
de
las
caracterís=cas
propias

de
la
roca,
del
diseño
y
de
la
operación
(bolones
cayendo
pueden
generar
daño
en
viseras).
El
factor

contradice
al
GS
y
al
ancho
de
pilares,
pero
se
debe
aplicar
criterios
para
conjugar
y
cumplir
los
factores.

•  Armonía
en
el
diseño
de
la
obra:
La
materialización
del
diseño
en
terreno
debe
verse
bien,
es
decir

armónico,
por
lo
que
debe
estar
bien
hecho
y
bien
diseñado.
Las
consecuencias
si
no
hace
bien
pueden

ir
desde
la
inhabilitación
de
sectores
hasta
el
colapso
general
de
la
explotación
(no
solo
del
bloque

involucrado
sino
de
varios
sectores
del
yacimiento).

•  Capacidad
de
carguío
y
transporte:
Obviamente
debemos
garan=zar
la
u=lización
de
equipos
de
carguío

y
transporte
acordes
a
la
producción
de
cada
sector
de
la
mina,
lo
cual
se
verá
reflejado
en
el
diseño
de

la
labor
(por
ejemplo,
si
se
trata
de
una
faena
pequeña
no
se
diseñaran
galerías
de
gran
sección,
ya
que

lo
más
probable
es
que
se
u=licen
equipos
de
baja
capacidad).

•  Capacidad
de
reducción
secundaria:
Material
con
sobre
tamaño
puede
impedir
su
buen
manejo
e

interrumpir
las
ac=vidades
bajando
el
rendimiento
de
los
equipos
y
del
sector,
comprome=endo
la

producción,
por
lo
que
debemos
considerar
alguna
forma
de
controlar
la
situación.
Se
debe
considerar

sectores
especialmente
aptos
para
su
reducción.
Contemplar
sectores
de
reducción
de
tamaño
depende

del
conocimiento
que
se
tenga
de
las
caracterís=cas
granulométricas
del
material,
lo
cual
eś
función
de

la
roca
y
las
caracterís=cas
de
la
voladura.

•  Minimizar
el
desarrollo:
El
diseño
de
las
excavaciones
debe
considerar
las
dimensiones
adecuadas
de

cada
una,
de
modo
de
minimizar
los
costos
involucrados
en
el
desarrollo
y
que
sean
eficientes.

•  Condiciones
de
seguridad:
Uno
de
los
factores
más
importantes
de
considerar
son
los
de
la
seguridad,

que
incluye
estabilidad
de
labores
como
ambiente
de
trabajo.
Se
debe
evaluar
sistema
de
carguío
y
vías

de
transporte.

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