MINADO POR CHIMENEAS

MINADO POR CHIMENEAS

Descripción del Método

Este método se denomina con el término “raise mining” utilizado tanto en cuerpos mineralizados verticales como inclinados. Este método de explotación por chimeneas con perforación de taladros largos horizontales desde plataformas ubicadas en chimeneas, se viene usando en minerías desde hace muchas décadas; para la explotación de vetas angostas y bajo ciertas circunstancias en vetas anchas, con cajas regulares de mediana a dura competencia. El principio consiste en la ejecución de chimeneas dentro del yacimiento mineralizado, y a partir de estas chimeneas se realizan la explotación de los recursos minerales previa planificación de la misma.

Ejecución de Chimeneas y Pozos

La excavación de chimeneas y pozos verticales o inclinados, realizada para el acceso a las labores subterráneas, se desarrolla por medio de dos métodos: mecanizado y convencional.

Métodos Mecanizados

Las principales ventajas que presentan estos métodos, sobre los convencionales o manuales son:

• Mayor seguridad para el personal, ya que en algunos métodos no se precisa que los trabajadores se encuentren dentro de la excavación durante la realización de la chimenea o pozo, y en lo que es necesario éstos disponen de mayor protección que en los métodos convencionales.

• Mejor estabilidad del terreno, al no ser necesario el uso de voladura, la roca no se deteriora y te obtiene superficies lisas, con lo que esto supone menor necesidad de sostenimiento y menor resistencia al paso del aire.

• Mejores rendimientos de perforación, debido al menor tiempo de ejecución.

• Menores costos como consecuencia del aumento de productividad, aunque sea mayor la partida de amortización, ésta se ve compensada por el ahorro en mano de obra y materiales.

Frecuente en la actividad minera y civil. Para la construcción mecanizada de chimeneas y pozos, existen fundamentalmente tres tipos de máquinas, con ligeras diferencias entre ellas según la empresa fabricante. Los tres grupos de máquinas son: “Shaft drilling”, “Shaft boring” y “raise boring”.

a) “Shaft drilling” http://materias.fi.uba.ar/7411/curso/TP3/teoria/colado.pdf

Este sistema se utiliza para la perforación de pozos de gran diámetro siendo una extensión de las técnicas convencionales de perforación rotativa usadas habitualmente en la extracción de petróleo.

El amplio desarrollo de esta técnica fue iniciado por la Atomic Energy Commission (AEC), durante los años 60, como parte del programa de pruebas nucleares en la zona de Nevada.

El “Shaft drilling” consiste en excavar pozos en sentido descendente utilizando una plataforma de perforación de gran diámetro la que se encuentra situada en superficie. La excavación del pozo puede realizarse en una sola etapa o en sucesivas etapas de ensanche. La evacuación de los detritus se consigue normalmente mediante la circulación inversa del lodo de perforación. Manteniendo el pozo lleno de lodo de perforación. Manteniendo el pozo lleno de lodo de perforación se consigue la estabilidad de éste y se impide el flujo de agua mientras se realiza la instalación de revestimiento.

El “Shaft drilling” compite generalmente con los métodos tradicionales en rocas débiles o medias, pudiéndose adaptar a las condiciones hidrogeológicas más difíciles. Las mayores torres de perforación llegan a perforar formaciones con resistencia a la compresión superior a los 300 Mpa.

El diseño en las operaciones de perforación requiere la ejecución de los siguientes pasos:

1. Elegir el método de perforación con relación a las condiciones hidrogeológicas y a los parámetros geotécnicos de la roca a lo largo del pozo. A continuación se deberá seleccionar la torre en función del diámetro y de la profundidad del pozo, de las etapas de perforación, y si acaso de las propiedades del lodo de perforación.

2. Diseño del sistema de sellado frente al agua.

3. Organización del lugar de perforación y ubicación de los tanques para el lodo de perforación, para almacenamiento del revestimiento y otros materiales.

La barra de perforación se elige en función de la tensión máxima y las condiciones de torsión. En el sistema de perforación se incluyen el trépano, los estabilizadores y los contrapesos. Los cortadores se montan sobre una base abovedada y se atornillan al trépano.

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