Infraestructura del Método Open Pit

1 Infraestructura del Método Open Pit

Para comprender de mejor manera los elementos principales de la infraestructura de un Open pit , realzaremos un perfil del siguiente rajo visto desde planta. Para comprender de mejor manera los elementos principales de la infraestructura de un Open pit se realiza un analisis de una seccion del metodo por lo general.

1.1 Rampas y caminos

Las rampas y caminos mineros son la infraestructura básica para realizar el transporte de materiales en las explotaciones a rajo abierto y el transporte de los equipos de las operaciones. La situación de las instalaciones de tratamiento y los botaderos de estériles condicionan la localización de las rampas y caminos generales y los puntos de salida dentro del rajo.

Las rampas juegan un rol muy importante en el diseño y planificación de una mina a cielo abierto. Su trazado debe incluirse en las etapas más tempranas del proceso de planificación, debido a que afectan significativamente a los ángulos de talud y éstos, en consecuencia, a la razón estéril/mineral de la explotación. Durante la vida del rajo un camino de transporte debe mantenerse para poder acceder al fondo de las operaciones, según su tiempo de duración, pueden ser temporales o permanentes. Existen principalmente dos tipos de diseño de rampas principales:

Para el diseño de rampas se considera la relación de las rampas, respecto a las bermas de los bancos, si están permitirán el ingreso de personal a los bancos o este ingreso se restringirá. En la siguiente imagen se puede observar la configuración denominada de banco cerrado. Las rampas presentan giros, denominados switchback , para realizar un cambio de dirección.

1.1.1 :Rampas Temporales

También existen rampas que se utilizan exclusivamente como acceso a los equipos que realizan el arranque y su servicio esporádico en las fases de un rajo. La pendiente que se recomienda por razones de seguridad no debe sobrepasar el 20%, sobre todo teniendo en cuenta que, en ocasiones, también circularán por ellas vehículos de mantenimiento y reparación. Con relación a su anchura, ésta debe superar, por lo menos, en dos metros el ancho de vía de la unidad más ancha que vaya a circular por ellas.

1.2 Banco (Bench)

Plataforma que forma un solo nivel de operación, son « peldaños » dejados con el fin de poder dar mayor seguridad a las operaciones.

1.2.1 Berma

Corresponde al ancho del banco y se diseñan en función de la probabilidad de que ocurra algún siniestro geomecánico, como el desplazamiento de una cuña o volcamiento de roca (según sea el caso o la situación geomecánica), por lo que será de mucha importancia realizar un buen estudio de dicha probabilidad, ya que el ángulo de talud final de la zona estudiada depende de la longitud de berma recomendada. El ancho de bermas no necesariamente será el mismo en todas las paredes del rajo, sino que dependerá de las condiciones y características geomecánicas de cada sector, técnicas de tronadura amortiguada empleadas y normas de seguridad impuestas en la mina Las bermas, se utilizan como áreas de protección, al detener y almacenar los materiales que puedan desprenderse de los frentes de los bancos superiores, y también en ciertas situaciones como plataformas de acceso o transporte en el talud de una excavación

1.2.2 Banquetas de seguridad ( camellón)

Cuando en las explotaciones se produzcan con frecuencia, desprendimientos de los taludes y sea necesario trabajar en los niveles inferiores, o cuando se vayan a abandonar las minas, pueden construirse banquetas de material suelto -a modo de cordones o muros- para la protección en las propias bermas y para que retengan el material caído desde una cierta altura.

1.2.3 Altura de banco

Distancia vertical entre el punto mas alto del banco (cresta) y el punto mas bajo del banco (pata). La altura de banco depende del tamaño de los equipos, selectividad, legislación y la seguridad. A menos que las condiciones geológicas especifiquen lo contrario, todos los bancos deben tener la misma altura. Ésta dependerá de las características físicas del depósito; el grado de selectividad requerida en la separación de minera y lastre con el equipo de carguío; el índice de producción; el tamaño y el tipo de equipamiento para lograr los requerimientos de producción; y las condiciones climáticas.

Una altura común de banco hoy en los open pit es de 15 m, para operaciones mas pequeñas es de 12 metros, y en operaciones muy selectivas es de 5 a 7.5 m. Por ejemplo en Chuquicamata de 13, 24, 26 y 30 m Radomiro Tomic de 15 y 30 m Escondida 15 m y Andina 16 m y 32 m. La altura de banco debe fijarse lo más alto que sea posible, dentro de los límites del tamaño y tipo de equipamiento seleccionado para la producción deseada. El banco no debe presentar una altura tal que implique problemas de seguridad por caída de material tronado y sin tronar o de placas congeladas en invierno de bancos superiores.

La selección de alturas de banco grandes, presenta las siguientes ventajas:

Mayor rendimiento de la perforación, al reducirse los tiempos muertos de cambio de posición.
Mejora de los rendimientos de los equipos de carga, al reducirse los tiempos muertos por cambio de tajo, así como por desplazamientos del equipo dentro del mismo.
Menor número de bancos y, por tanto, mayor concentración y eficiencia de la maquinaria.
Infraestructura de accesos más económica por menor número de bancos.

Por el contrario. las ventajas de alturas pequeñas son las siguientes:

Mejores condiciones de seguridad para el personal y maquinaria pues el alcance de las maquinas de carga permiten un mejor saneo y limpieza de los frentes cuando es necesario
El control de las desviaciones de los barrenos es más efectivo para de martillo en cabeza.
Mayor control sobre la fragmentación de la roca en la tronadura.
Mayor rapidez en la ejecución de rampas de acceso entre bancos.
Menores niveles de vibraciones y onda aérea, al ser las cargas operantes más pequeñas.
Mejores condiciones para la restauración y tratamiento de los taludes finales.

1.2.4 Quebradura

Zona de inestabilidad que produce la tronadura de la última corrida de tiros sobre la futura cara libre de un banco que va entrar en explotación. La Quebradura condiciona las operaciones de carguío y transporte debido a la variación que se produce en el ancho del banco.

1.2.5 Angulo de Talud

El ángulo de talud corresponde al ángulo que forman las paredes del yacimiento con respecto aun eje horizontal imaginario este ángulo varia entre 65 y 90 grados dependiendo de la profundidad que se alcance en la explotación. En chile entre 75 -80°

1.3 Angulo Global

Es el ángulo final de las paredes del rajo se pretende alcanzar una vez finalizada la explotación. Este depende de las dimensiones de los bancos y las presencia de rampas. El talud de la pared del rajo constituye uno de los principales elementos que afectan el tamaño y forma de éste. El talud del rajo ayuda a determinar la cantidad de lastre que se debe mover con el objeto de explotar el mineral. Los ángulos globales o ángulos finales de las paredes, son función de las propiedades geotécnicas de la roca de la pared de banco que en el caso de Minera Candelaria se caracterizan por estar zonificado

El talud del rajo se expresa, normalmente en grados desde el plano horizontal. Las paredes del rajo se deben dejar lo más paradas posible, con el objeto de minimizar la cantidad de estéril a remover. La pared de un rajo necesita permanecer estable en tanto se esté llevando a cabo una actividad de explotación en esta área. La estabilidad de las paredes del rajo debe ser objeto de un análisis lo más cuidadoso posible.

Los factores claves en la evaluación del ángulo de talud más adecuado son la resistencia de la roca, las fallas, los planos de falla, la presencia de agua y otros datos geológicos;. Se puede determinar un talud promedio global y simple para el rajo (por ejemplo 45º), pero un estudio más detallado podría demostrar que las características físicas del depósito hacen que el talud del rajo cambie de acuerdo con el tipo de roca, localización del sector, cota u orientación dentro del rajo.