1 Metodo Sub Level Stoping
El Open Stope es la técnica de minado que consiste en extraer mineral de un cuerpo mineralizado por tajadas verticales, dejando una cavidad al final de la explotación, para garantizar la estabilidad del sector se requiere dejar pilar y lozas para separar a estas cavidades denominadas como “caserones”. y estos no son paralelogramos (una caja de zapatos) como en las versiones que consideran el relleno, los caserones consideran una zanja recolectora en la parte inferior del caserón, con el fin de realizar la extracción del mineral fragmentado desde una galería base
La primera mina en el mundo en implementar el sub level stoping fue michigan mine, en 1902, con niveles separados por 15 metros, con perforadoras manuales con perforaciones verticales ascendentes y descendentes, en 1937 en canadá, en la mina Horne en quebec se implemento la perforación radial, con maquinas manuales, (R. Peele 1918). En los inicios de los años 60 la empresa Atlas Copco introduce al mercado la simba 22 generando la versión mecanizada del sub level stoping.
fuente: https://openlibrary.org/books/OL23445032M/Mining_Engineers'_Handbook
En esta versión sin relleno, los caserones se van a ajustando a la forma de la mineralización. El tamaño de los caserones depende de las características del macizo rocoso, esfuerzos y estructuras, por lo tanto el tamaño puede variar en diferentes sectores del proyecto subterráneo. El método Open Stope sin relleno genera una gran variedad de alternativas de aplicaciones del método, en cada una de ellas se considera la presencia de pilares.
- Sub level stoping (SLS)
- Lobg Blast Hole Stoping (LBH)
- Open Stoping (OS)
2 Método Sub Level Stoping “Tradicional”
El método consiste en generar caserones en el cuerpo mineralizado aptos para el laboreo y arrancar el mineral a partir de subniveles de explotación mediante disparos efectuados en planos verticales con tiros radiales. Es un método en que las cámaras o caserones (stopes) quedan permanentemente vacíos una vez que se ha extraído el mineral, con frecuencia tienen grandes dimensiones especialmente en altura.
El campo de aplicación de este método varía para cuerpos macivos a vetas estrechas, generalmente se aplica en yacimientos verticales hasta un ángulo de buzamiento mayor a 60º y que tengan formas y dimensiones regulares. Pero existen excepciones en matos de gran potencia.
Una gran condición es que las características de mecánicas de la roca mineral y roca adyacente deben ser buenas, con el fin de garantizar paredes y techos firmes y estables de los caserones generados por la explotación del yacimiento.
2.1 Infraestructura del Sub Level Stoping
Las galerías del método Sub level stoping tradicional contempla el desarrollo de galerías de perforación en la parte superior de la unidad de explotación. Y una galería base o undercut, una zanja, una galería de transporte y las estocadas de carguío en la parte inferior de la unidad. Además de galerías de conexión entre niveles. Las galerías en la parte inferior del caserón se denomina como “nivel base”
2.1.1 Accesos
Los accesos son labores que tienen como propósito conectar la rampa principal de la mina, con los diferentes niveles del cuerpo a explotar. Estos accesos deben permitir el ingreso a todos los equipos involucrados como perforadoras, camiones, palas, equipos de servicios, camiones, etc, por lo tanto deben tener dimensiones adecuadas y una pendiente máxima de 10%.
2.1.2 Galería de perforación
En el método Sub Level Stoping Tradicional , las galerías fe perforación corresponde a las labores destinadas en el interior del caserón con el propósito de perforar el cuerpo mineralizado en forma radial.
Las galerías de perforación siempre están orientadas según la corrida del cuerpo La sección de estas galerías, que normalmente esta entre 5 x 4 metros, depende de las características de los equipos de perforación. Las dimensiones deben ser adecuadas para un correcto desempeño de los equipos de perforaciones que por lo general son simbas TH.
El numero de niveles de perforación depende de la altura del caserón y de la profundidad de perforación de los equipos involucrados y sobre todo la rectitud de los tiros. Por otro lado el numero de galerías de perforación por nivel depende del ancho (potencia) del cuerpo mineralizado. En este caso las galerías están separadas entre si por pilares mineralizados de aproximadamente de 15 metros.
2.1.2 Galería base o Undercart
En a parte inferior de la unidad de explotación (caserón) se realiza una galería denominada Undercut , que sigue la corrida del cuerpo, las dimensiones de la undercut normalmente es de 3,5 x 3,5 a 4 x 4.
2.1.3 Zanja
Sobre la undercut se realiza una zanja recolectora que recibe el mineral arrancado que cae por gravedad a este lugar. Las paredes tienen un ángulo de 45°-60°, aunque eso depende, en algunos casos se trabaja con una pared con inclinación y la otra vertical, con el fin de recuperar el mineral de la “ pata” del caserón. .
2.1.4 Cruzados de producción (CX)
Los cruzados de producción tiene como propósito conectar la galería undercut y el nivel de transporte. Los equipos de carguío ingresan por los cruzados a extraer mineral del caserón y una distancia promedio de 10-20 metros de largo. La separación entre cruzados genera un conjunto de pilares entre cruzados. En el caso de que la extracción del mineral del caserón (saca) es retirada por equipos LHD es requerido un ángulo de 60° en el caso de que se utilicen cargadores frontales es posible aplicar un ángulo de 90°. Son de sección de 5.5 x 5 metros. La apertura de estos cruzados por lo general requiere que el brazo de perforación se posicione en forma perpendicular al eje del equipo jumbo.
2.1.5 Galería de transporte (GT)
En forma paralela se construye la galería de transporte, que normalmente tiene dimensiones de 5 x 4,5 a 6 x 5 metros dependiendo del equipos de transporte mas grande que transitara por ellas . Posterior a la evacuación del mineral arrancado del caserón por los equipos de carguío el mineral es cargado sobre los camiones en puntos de carguío y luego transportado a través de la G.T a la rampa principal o el scoop puede descargar directamente sobre piques de traspaso y de allí en un nivel inferior recibir el material los equipos de transporte (camiones, correas transportadoras, locomotoras)
La estación de carga es el lugar que posee las dimensiones apropiadas para el carguío del material sobre los equipos Dumpers y favorecer el tránsito expedito de los equipos que se desplazan en dirección opuesta. Por lo general en una mina estos lugares se encuentran en la intersección de una GT y un CZ o en las cercanías de un lugar destinado para el acopio de material.
2.1.6 Cruzado de Cara Libre
Corresponde a una galería transversal a la corrida del caserón, que se construyen en el sector donde se dará inicio a la producción, por lo general en uno de los extremos del caserón. El largo de esta galería corresponde “ por lo general “ al ancho del caserón. Existe una galería de cruzado de cara libre por nivel de perforación.
Una vez construidas todas las galerías, se inicia la construcción de la chimenea de cara libre. Las chimenea slot tiene como propósito generar una cara libre para el caserón que tiene como finalidad de crear un espacio donde pueda proyectarse la roca de la tronadura de la primera tajada o parada del caserón y almacenar ese mineral quebrado considerando el esponjamiento. La chimeneas Slot presenta dimensiones de 2x2 m a 3x3 m,
La chimenea Slot se va construyendo en ya sea de forma artesanal, con ayuda de jaulas y perforadoras neumáticas, entre niveles de perforación. Aunque a nivel nacional es mas común realizar la chimenea Slot mediante el sistema VCR. El sistemas VCR considera la perforación de tiros largos con equipos simba o DTH, con longitudes de 25 a 30 metros. La tronadura de la VCR se realiza por fases de 1,5 a 2 metros por disparo, aplicando los principios de la voladura por cráter.
2 Método Open Stoping
Este método es aplicado en cuerpos mantiformes con potencia entre 14 y 25 metros, la preparación de este método elimina la galería de perforación (Drilling ), manteniendo la galería de base o Undercut, galerías de transporte para evacuación del mineral arrancado y chimeneas VCR para generar una cara libre. El diseño del nivel base del caserón se realiza de la misma forma del método sub level stoping tradicional. Algunas mineras en la región de atacama (Chile), han aplicado este método como es el caso de minera Atacama Kozan, Punta del Cobre, SCM Carola.
El método es una buena alternativa en casos de cuerpos de baja potencia, el único inconveniente es la necesidad de la construcción del cruzado de cara libre, lo que además implica la construcción de un acceso o incluso de una rampa para acceder al nivel superior, con el fin de realizar la construcción de la chimenea de cara libre, y perforaciones de banqueo. La perforation del resto de las paradas se realiza con tiros largos radiales ascendentes , utilizando tiros que van entre 10 - 35 metros hacia arriba (Simba), desde la galería undercut.
3 Método Long Blast Hole (LBH)
El método Long Blast Hole (L.B.H.) consiste en la aplicación de los principios de la tronadura en bancos a cielo abierto a la explotación subterránea. La gran diferencia del método LBH al sub Level stoping tradicional es que las galerías de perforación se encuentran en la parte superior del caserón y que las perforaciones de producción son realizadas con equipos de perforación D.T.H. en sentido descendente.
El resto del método es similar al Sub Level Stoping original, en lo que consiste en que el nivel base de extracción, se prepara construyendo inicialmente dos galerías paralelas que cumplen la función de galería de transporte y galería inferior de perforación o Undercart. Estas galerías se conectan por medio de cruzados de producción. Considera una zanja de recolección la que se perfora en forma ascendente desde la galería de perforación con disparo en abanico.
La cantidad de galerías en el nivel superior puede variar dependiendo de la potencia del cuerpo desde 1 hasta 3 galerías, aunque en algún momento en mina El Soldado se utilizaron hasta 4 galerías en el nivel superior. De misma forma que el SLS se construye la chimenea de cara libre por medio del método VCR y el desquinche don perforación de banqueo. La chimenea VCR se ubicara en un sector que permita conectarla a la galería undercut. El desquinche del mineral de la primera parada de producción, se realiza también por fases, para luego dar inicio a la producción.