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CRATERES VERTIACALES EN RETROCESO

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Denisse Cruz Huacasi

on 7 January 2016

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Transcript of CRATERES VERTIACALES EN RETROCESO

CVR
Las siglas CVR que en ingles: Vertical Crater Retreat y en español Crateres Verticales en Retroceso.
TEORIA DE CVR
Para entender mejor una voladura en cráteres se puede mencionar; que una voladura de cráter es un disparo cuando la carga esférica es colocada y detonada debajo de la superficie, y que las ondas de choque se extienden en todas direcciones alrededor de dicha carga, donde el material circundante será afectado formando un cráter; este mismo efecto, se va a producir si la carga esférica se coloca dentro del techo del tajeo obteniéndose de este modo cráteres invertidos.
CONDICIONES DE APLICACIÓN DEL MÉTODO VCR
Para la aplicación del método VCR, fundamentalmente, es necesario tener en consideración las características operacionales del equipo "down the hole" o de similares características, por lo que el yacimiento debe ser de gran buzamiento y potencia.
CRATERES VERTICALES EN RETROCESO
El “VERTICAL CRATER RETREAT” (VCR) es un método de minado que se basa en la teoría de los cráters y consiste, en producir el arranque del material mediante cargas esféricas.
Estas cargas deben ubicarse en taladros verticales o inclinados a una distancia adecuada de la cara libre.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
MINADO POR VCR EN EL PERÚ
CONCLUSIONES
CRATERES VERTICALES EN RETROCESO
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUNO
FACULTAD DE INGENIERIA GEOLÓGICA Y METALURGICA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLÓGICA
EXPLOTACIÓN DE MINAS
HISTORIA
Utilizado por primera vez en 1974, en la mina Levack ubicado en la cuenca del rango de Sudbury Norte (ONTARIO CANADA)
CANADA
El método de extracción se extendió rápidamente por todo el mundo; siendo adoptada para el uso por primera vez en los EE.UU. en 1977 en la mina Homestake.
Homestake 1900
Mina Levack 1994
Fue desarrollado por INCO (international Nickel Company) y CIL Inc., y se basa en las teorías del Sr. CW Livingston.de la voladura por cráteres con cargas esféricas.

CONTENIDO
Historia
Introducción
Teoria
Descripción del Método
Minado por VCR en el Perú
Conclusiones
Bibliografia

Quien lo desarrollo?
Que mina fue la primera en utilizarla?
INTRODUCCIÓN
Este método es conocido comúnmente con el término VCR (Vertical crater retreat ) que en el español seria "Cráter Vertical en Retroceso” cuyo fundamento se basa la teoría de cráteres.

Este método ha sido reconocido como el desarrollo más importante de la tecnología moderna del minado subterráneo, esto se debe a la introducción de taladros con diámetros mayores.
PARTES DEL CRÁTER PRODUCIDO POR VOLADURA
En las voladuras con cráteres invertidos, las dimensiones de los cráteres aumentan debido a la influencia de la gravedad y las características estructurales de las rocas formándose cavidades alargadas de forma elíptica que corresponde a las zonas de rotura extrema o tensional.
En los huecos creados se distinguen tres zonas concéntricas distintas: el cráter aparente, el cráter verdadero y la zona de rotura.
TEORIA DE CRATERES
Livingston inició una investigación destinada a establecer el efecto que produce una determinada carga esférica a profundidades crecientes en una determinada formación, observando que a medida que se aumentaba la profundidad se incrementaba el volumen del cráter de roca fracturada hasta alcanzar un máximo denominada “Profundidad óptima” (Do), para luego comenzar a disminuir hasta que a una profundidad mínima que llamo “Profundidad critica” (N), no se produce fracturamiento en la superficie.
RELACION ENTRE PROFUNDIDAD OPTIMA Y PROFUNDIDAD CRITICA :
COEFICIENTE DE PROFUNDIDA OPTIMA
Ao = Do / N
Dónde:
Ao = Coeficiente de profundidad óptima.
Do = Profundidad óptima (en pies).
N = Profundidad crítica (en pies).
También estableció que el volumen de roca fracturado es proporcional a la energía entregada por el explosivo, y que esta relación es profundamente afectada por la ubicación de la carga respecto a la superficie. Todo lo observado lo resumió en las siguientes formulas:
N = E * W1/3
Dónde:
N = Profundidad critica o distancia a la que el explosivo apenas puede fracturar la roca de la cara libre (en pies).
E = Factor energía, adimensional, según el tipo de explosivo o tipo de Roca.
W= Peso de la carga (en libras).
PRUEBA DE LOS CRÁTERS
Antes de introducir en extenso el método V.C.R. es necesario realizar pruebas de un disparo piloto para recopilar información sobre el comportamiento de los explosivos en el o los tipos de roca del yacimiento.
Para determinar la profundidad óptima y la distancia óptima de las cargas, con respecto a la superficie, se realiza ensayos en los que se debe seguir las siguientes recomendaciones:
Las pruebas se harán sobre el mismo material, con el mismo explosivo a emplearse en la producción, es decir el explosivo, el peso del explosivo y la roca tendrán que ser constantes, sólo tendrá que variar la distancia “db” a la que se ubica el explosivo.
El diámetro de los taladros deberá ser en lo posible mayor o igual a 4 pulgadas.
Los taladros deben ser perpendiculares a la cara libre en lo posible.
La serie de longitudes de los taladros será lo más grande posible para disponer de amplio rango de profundidad de carga.
Las cargas explosivas tendrán una relación Longitud/Diámetro de 6/1.
La distancia crítica (N) se obtiene por observación: los cráteres son excavados ymedidos sus volúmenes, con los datos obtenidos de la relación de profundidad (Δ=db/N) y el nivel de energía (V/W) se gráfica la curva.
ALGUNOS PASOS A SEGUIR
Este método utiliza taladros de gran diámetro perforados desde un nivel superior en toda la longitud de la chimenea, los taladros se cargan y se detonan por secciones, avanzando desde el nivel inferior hacia el nivel superior.
El mineral se excava en subniveles horizontales y las labores de arranque comienzan desde abajo y avanzan en sentido ascendente.
DONDE:

Elimina la preparación de la chimenea y la roza frontal.
Mejora la fragmentación.
Reduce la dilución del mineral Puede aplicarse en criaderos que no aguantan el banqueo.
Buena recuperación, dilución moderada, buena seguridad, costes unitarios bajos, moderada flexibilidad, buena ventilación y grado de mecanización.
Coste de las labores de preparación, dilución cuando los hastíales son poco competentes y posibles atascos en conos tolva por sobre tamaños.
Los yacimientos deben tener una potencia mínima 3m, una inclinación superior a los 50º y contactos claros entre el estéril y el mineral.
El método tiene una semejanza al método “shrinkage” ya que en el minado se realiza con cortes horizontales que empiezan de abajo y avanzan hacia arriba, el mineral roto se acumula en los tajeos para soportarlos y luego se recupera el mineral desde el nivel inferior a través de un sistema de cruceros. Es importante mencionar además algunos aspectos tales como:
Se utiliza en cuerpos mineralizados que presenten de baja a mediana competencia y en rocas de mediana competencia.
Se utiliza la técnica de cargas controladas en que el largo de la carga explosiva es menor a 6 veces el diámetro de perforación. Carga esférica.
Este sistema de explotación requiere la construcción de estocadas y puntos de extracción.
PROCEDIMIENTO DE PREPARACIÓN Y MINADO
Se desarrolla un nivel superior e inferior a lo largo y ancho de la estructura mineralizada.
El nivel superior que posteriormente servirá de nivel de perforación con equipos "down the hole" u otro similar tendrá una altura adecuada para acomodar el equipo.
El nivel inferior, se perfora también a todo lo largo y ancho del mineral para preparar una cámara inferior de recepción y extracción del mineral disparado.
Paralelamente al nivel inferior en la caja piso se desarrolla sobre estéril, una galería lateral de carga y transporte, con dimensiones apropiadas según el equipo a usarse conservando una separación recomendable de 10 a 20 m.
Terminada la galería lateral se comunica esta con la cámara de recepción, a través de cruceros para la extracción del mineral, la distancia recomendable entre cruceros es de 15 a 20 m.
El trabajo posterior a las labores indicadas, viene a ser la perforación de taladros de nivel a nivel con la máquina "down the hole" con diámetros grandes, La malla de perforación está relacionada con el diámetro de taladro y la potencia de la estructura mineralizada: se procede con la voladura en forma de rebanadas horizontales o "slides” durante el minado.
PROCEDIMIENTO DE TRABAJO
Una vez que se determina el rumbo e inclinación de los taladros, se procede a perforar en toda la longitud de la chimenea a desarrollar, esto se repite hasta completar la malla de perforación utilizada. Luego se procede a la voladura.
Las mallas de perforación utilizan comúnmente diámetros de perforación entre 4” y 6 ½”. Para ejecutar estos taladros largos se necesita un equipo de perforación potente que utilice un sistema Down The Hole (DTH)
Voladura:
Comprende la siguiente secuencia de carguío.
Medida inicial de los taladros.
Tapar / sellar el fondo de los taladros.
Cebado y carguío de los taladros.
Medida de altura de la carga.
Sellado superior.
Conexión al tren de encendido en el nivel superior.
ANÁLISIS DE LAS VARIABLES DEL MÉTODO VCR
Seguridad del método V.C.R.
El personal trabaja en todo momento fuera de la chimenea, con las ventajas que ello involucra. No se trabaja en ambiente tóxico, por acumulación de gases producto de la voladura.

Longitud del desarrollo con el método V.C.R.
La longitud máxima que se puede alcanzar esta dentro de los limites más o menos de 50 metros a 70 metros. Esta longitud estará limitada por la desviación de los taladros, que deben estar en un rango no superior a 1 % de longitud.
Sección del desarrollo.
Las secciones más utilizadas van desde 2 x 2 metros hasta un diámetro máximo de 5 metros, aunque este límite puede ser mayor.
Flexibilidad en cuanto a cambio de rumbo e inclinación.
Poca flexibilidad, debido a que solo es posible variar la sección inicial mediante desquinche con taladros largos, pero no el rumbo ni inclinación.
SOSTENIMIENTO CUANDO SE USA EL MÉTODO V.C.R.
INFRAESTRUCTURA:
Requiere de una cámara de perforación en el nivel superior, con dimensiones de acuerdo al quipo a utilizar y un nivel de llegada para los taladros. Por otra parte requiere de obreros especializados para el manejo del equipo perforador y operación de voladura.
Se utilizará sostenimiento con este método dependiendo del uso que se le destine a la chimenea. Se deberá sostener, si la chimenea será utilizada para el traslado de personal, debido a que las altas cargas específicas utilizadas dejan las cajas en mal estado con tendencia al planchoneo
Durante las últimas décadas la minería ha experimentado un creciente desarrollo a nivel mundial. Las distintas variables que controlan un desarrollo minero han hecho que las empresas que se dedican a este rubro busquen la manera de disminuir sus costos así como también aumentar su producción
CONSORCIO MINERO HORIZONTE
Se encuentra en el anexo de Retamas,
distrito de Parcoy, provincia de Patáz, departamento de La Libertad.
Coordenadas geográficas:
Latitud: 08ª 01’ 50’’ sur
Longitud: 77ª 28’ 45’’ oeste
Altitud: 2750 msnm.

En la etapa de pruebas para la implementación de chimeneas con el método del VCR en Consorcio Minero Horizonte, se desarrolló una chimenea en la mina Milagros de sección 2mx2m, longitud 64m, inclinación 75° con fines de chimenea de traspaso.
DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS DE DISEÑO PARA LA EJECUCIÓN DE CHIMENEAS USANDO EL MÉTODO VCR.
PRUEBAS DE LOS CRATERS:


Para la determinación de los parámetros tales como burden, espaciamiento, malla de perforación se realizaron pruebas de los cráters.
DESARROLLO DE CHIMENEAS USANDO EL MÉTODO VCR EN CMHSA
Teniendo en cuenta las consideraciones luego de concluidas las pruebas de los cráters, se planeó la ejecución de una serie de chimeneas usando el método VCR en la Mina Milagros, en la ejecución de la primera chimenea se ha tenido inconvenientes operacionales, desviaciones excesivas de los taladros, daño excesivo a labores cercanas y un accidente fatal por caída de una persona. Para fines del presente trabajo se describirán las experiencias en la ejecución de la segunda chimenea usando el método VCR en Consorcio Minero Horizonte de longitud 64m e inclinación 75° ejecutada con fines de echadero; sección de chimenea 2m x 2m.
El método de explotación VCR es un método masivo de gran escala, basado en la teoría de voladura de cráteres empleando cargas esféricas.
Es un método que consiste en el arranque del mineral por rebanadas ascendentes mediante el empleo de voladuras en cráter.
Para poder desarrollar dicho método, los yacimientos deben tener una potencia mínima 3m, una inclinación superior a los 50º y contactos claros entre el estéril y el mineral.
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