Opinion sobre mineria

OPINION SOBRE MINERIA

Hola, buenos dias sírvase a rellenar el siguientes formulario para obtener su opinión sobre minería

A continuación se le mostrara como es la actividad minera en Madre de Dios.

Clasificación y descripción de las maquinas perforadoras usadas en mineria.

Clasificación de las perforadoras

Las máquinas perforadoras pueden clasificarse en:

1.- Por la fuente de energía requerida

a. Ígnea o térmica, aquella que utiliza calor superior a 2,000 °C, combinado con chorros de agua fría y rotación de la columna de perforación.

b. Eléctrica, que utiliza la energía eléctrica.

c. De carburación, porque utiliza combustible (generalmente gasolina combinada con            aceite).

d. Neumática, porque utiliza aire comprimido.

e. Hidráulica, porque utiliza generalmente aceite a alta presión

f. Sónicos, porque utilizan vibraciones de alta frecuencia (a nivel experimental)

g. Iluminación, al utilizar luz concentrada (rayos laser, a nivel experimental)

h. Nuclear, por utilizar principios de reacción nuclear (a nivel experimental)

i. Otros, como químicos (proyectiles balísticos) a nivel experimental

2.- Por el trabajo del inserto

a. Fusión/rotación/enfriamiento (fundición)

b. Percusión (cincelado)

c. Percusión/rotación

• Convencional (cincelado y corte)     
• Con ensanches escalonados (broca iniciadora y escariadoras)

d. Presión/rotación (peso y giro o presión de barra o columna de  perforación)

e. Presión/rotación/corte/desgaste de la roca (broca diamantina de corona)

3.- Por el apoyo con que cuentan

a.- Manuales   

• Sin apoyo (pick hammer, jack hammer)      
• Con apoyo  o con empujador (jack leg, stoper) 

b.- De avance automático

• Sobre brazos (drifter neumática e hidráulica)     
• En castillo o mástil (perforadora rotativa)

c.- Ancladas (Pack sac, raise borer) 

4.- Por la ubicación del martillo

a.- En la máquina perforadora (jack leg, stoper, jack hammer, raise borer)
b.- Sobre la barra o en castillo (drifter, perforadora rotativa)
c.- En la punta del barreno o columna (down the hole)

5.- Otros

a.- Por el peso (livianas, pesadas, superpesadas)
b.- Por el tamaño
c.- Otros.

DESCRIPCION DE ALGUNAS PERFORADORAS

1.- Perforadora Ignea o Térmica  (Jet piercing, chorro taladrante). 

a.-  Características: Su origen se remonta a 1927 en que se aplicó en Alemania en una mina de vetas de cuarzo; en 1947 con el empleo de quemadores de diseño especial, se utilizó a nivel industrias yse ampió su suo en la URSS.

Se basa en la decrepitación de la roca gracias a los rápidos cambios de temperatura producidos por chorros de gases de combustión de 2200 °C a 3000 °C y a una velocidad supersónica de 1800 m/s, alternados con chorros de agua y por el giro de la columna de perforación.

El agua de refrigeración alrededor del quemador evita su fusión y ayuda en su escape como vapor  a aumentar la presion de evacuación de los detritus.

El proceso de penetración depende de la decrepitabilidad de la roca, que se basa en la diferente capacidad de rotura de los cristales constituyentes de las rocas como consecuencia de su poca o mucha conductibilidad, en que ciertas partes se calientan con mayor rapidez que otras. Las rocas con un contenido de cuarzo mayor a 30 % decrepitan bien y mejor cuanto mayor cantidad de agua contengan.

La perforadora está equipada con sistemas automáticos que mantienen la distancia óptima entre el mechero de reacción y el fondo del taladro y regulan la proporción de combustible.
Se han logrado aperturar taladros de 18 a 22 cm de diámetro y hasta 20 m de longitud.
Las velocidades normales de perforación llegan de 3 a 12 m/h y en casos favorables hasta 20 m/h.
En escala industrial sólo fue utilizada en explotación a Cielo Abierto y actualmente ha perdido su campo de aplicación.

b.- Requerimientos

Kerosene o petróleo (consumo de 150 gl/hora)
Oxígeno (consumo de 350 m3/hora) o aire comprimido
Agua (consumo de 3 m3/hora)
Existen perforadoras que utilizan ácido nítrico, aire comprimido y oxígeno.

c.- Componentes

d.- Funcionamiento, el kerosene y oxígeno gaseoso son aportados por conductos de la columna de perforación a la cámara de combustión del mechero de reacción, donde se atomiza el combustible y se mezcla con el oxígeno alcanzando altas temperaturas y estos productos de combustión son proyectados desde las boquillas del mechero de reacción con una velocidad supersónica y funden la roca, para luego recibir una inyección de agua fría, que también se transporta por el interior de la columna de perforación,  que agrietan la roca. 

Los productos de combustión y el vapor de agua engendrados durante la perforación van evacuando la roca desintegrada del fondo del taladro a superficie, con la ayuda de 02 ventiladores aspiradores a través de una Trompa Aspiradora y Conducto sujeto al mástil. 

2.- Perforadora eléctrica 

a.-  Características: Utiliza perforadoras rotativas manuales y de columna con motor eléctrico de 220 voltios, profundizando el barreno helicoidal de 36 a 42 mm de diámetro y hasta 1 metro de avance del taladro. 

Es aplicado en rocas calizas, pizarras, areniscas, cascajo, arcilla compacta; es decir en rocas de resistencia mecánica resistentes, medianas y terrosas según M. Protodiakonov. 

La perforación y el barrido de los detritus es en seco. 

Las ventajas están representadas por el uso de energía eléctrica cuya transmisión es fácil y no existe pérdidas de potencia; ausencia de sacudidas por la no existencia de vibración; menos producción de polvo. 

Las desventajas están representadas por el mayor desgaste de la barrena; poca profundidad del taladro y riesgo de descargas eléctricas. 

b.- Requerimientos: Energía eléctrica. 

c.- Componentes

d.- Funcionamiento, se oprime el botón de accionamiento, iniciándose la rotación del motor que es transmitido por medio del reductor, al barreno; la presión es ejercida por el perforista o por el pistón de avance. 

El detritus es evacuado sacando e introduciendo alternativamente la varilla helicoidal, sin detener la perforación. 

Oprimiendo el botón de parada, se detiene su funcionamiento.

3.- Perforadora de Carburación o Motoperforadora/rompedora Pionjar de Atlas Copco 

a.- Características, son perforadoras manuales (jack hammer) de percusión y/o rotación con otor a gasolina, ideal para pequeñas tareas de perforación (motoperforadora) y rompimiento de hormigón y compactadora (rompedora), en todo caso hacia abajo. 

El encendido es electrónico mediasnte un dispositivo de arranque  (empuñadura, muelle, polea, toma de fuerza y cuerda). 

Cuando la rotación no sea requerida, se desconecta por medio de un selector. 

Cuenta con 4 modelos básicos: motoperforadora/rompedora (Pionjar 120 y 140) y rompedoras (Pionjar 130 y 150 con empuñaduras antivibraciones).

b.- Requerimientos ,como combustible usa gasolina mezclada con aceite grado 40 en una proporción 12:1 ó 20:1. Usa barrenos integrales convencionales y puntas. 

c.- Componentes

d- Funcionamiento, la máquina funciona bajo el principio de pistones opuestos que se desplazan en un mismo cilindro. El pistón del motor B va conectado por medio de una biela al cigüeñal del motor. El pistón del martillo A se desplaza libremente en el cilindro y su ciclo de trabajo se sincroniza de manera automática (impacto, barrido, rotación). 

Funcionamiento de los pistones: Durante la carrera de trabajo, el pistón de percusión A es impulsado por la presión de la combustión y transmite su energía al barreno. Al mismo tiempo, el pistón del motor B se acciona hacia arriba, con lo que descubre el conducto de gas C situado en la pared del cilindro. Los gases procedentes de la combustión, pasan desde este conducto C al interior de la cámara situada por debajo del pistón de percusión, a través de la válvula D. 

Esta presión del gas actúa entonces por debajo del pistón del martillo, ayudando al retroceso del pistón a su posición superior. La válvula D de no retorno, evita que estos gases regresen a la cámara de compresión y combustión. Por lo tanto, la presión del gas actúa desde abajo sobre l pistón de percusión, agregándose a la fuerza de retorno en su regreso a la posición inicial. 

Soplado o barrido: El aire de soplado es aspirado durante el movimiento descendente del pistón de percusión A, vía válvula de admisión E, a la cámara de compresión, por encima de la brida del pistón de percusión. Cuando éste es empujado hacia arriba, el aire es comprimido y forzado a salir a través de la válvula de presión F al  barreno y continuando por el agujero axial del barreno hasta el gavilán. Esta corriente de aire manteniene este ajugero axial limpio hasta una profundidad de 6 metros. 

Rotación: La rotación del barreno es producido por el movimiento del pistón de percusión. Las ranuras rectas y helicoidales practicadas en el eje de este pistón, se emparejan con las estrías de la rueda de trinquetes. Durante el movimiento descendente, gira el pistón de percusión y produce el giro del barreno. 

4.-Perforadora Neumática 

a.- Características: Utiliza aire comprimido para accionar a la perforadora. Requiere un caudal de aire de 0.20 a más de 6 m3/min  y requiere presiones de aire de 15 a más de 90 lb/pulg2. 

b.- Tipos de perforadoras convencionales (taladros menores de 1 ½ pulgadas de diámetro) 

• Pick hammer (Martillo picador, rompedor), son manuales; es decir el operario dirige la herramienta sirviendo de freno a los movimientos de retroceso; percutan (cuyo uso es en cinceldo o desbastado) y excepcionalmente rotan. 

• Jack hammer (Perforadora manual) o Sinker (plomada), sin pistón de avance, percusivas y/o rotativas; cuentan con una empuñadura en T para ambas manos. Se utilizan mayormente en perforaciones verticales o muy cerca a la vertical. En caso de ser sólo percusivas, se les conoce como pavin breaker (rompe pavimentos). 

• Jack leg (Pata plegable), que cuenta con un dispositivo de avance  plegable y acoplable  (pata, barra, pie de avance, empujador, etc.). Son roto - percusivas. Se usan para perforaciones horizontales o cercanas a la vertical. Se describe más adelante.                                                      

• Stoper (Tapón), que cuenta con una barra neumática acoplada fijamente y en un mismos eje axial, constituyendo un conjunto. Son roto - percusivas. Se usa para perforaciones verticales o muy cercanas a la vertical. Se describe má adelante. 

• Drifter (Llevado por algo, móvil, a la deriva), que se moviliza sobre un brazo alimentador montado sobre una plataforma de perforación. Son roto-percusivas y propios de Jumbos (de mucho volumen) y sus características son variadas, dependiendo principalmente de los requerimientos de perforación (diámetros, longitudes, velocidades, etc.). Se describe más adelante. 

La mineria

¿Que es la minería?

La minería es una actividad económica del sector primario representada por la explotación o extracción de los minerales que se han acumulado en el suelo y subsuelo en forma de yacimientos. Dependiendo del tipo de mineral a extraer la actividad se divide en minería metálica (cobre, oro, plata, aluminio, plomo, hierro, mercurio, etc) que son empleados como materias primas básicas para la fabricación de una variedad de productos industriales. Mientras que la minería no metálica o también denominada de cantera y construcción (arcilla, cuarzo, zafiro, esmeralda, granito, mármol, mica, etc) son usados como materiales de construcción y materia prima de joyería, ornamentación, entre otros usos. Otro tipo de minería, es la extracción de los minerales energéticos o combustibles, empleados principalmente para generar energía, como por ejemplo el petróleo, gas natural y carbón o hulla.

Métodos de explotación

Para explotar un mineral existen dos métodos: la minería a cielo abierto y la mina subterránea, siendo la primera la más común hoy en día. De acuerdo al investigador H.L. Hartmann en su ensayo Introductory Mining Engineering, la minería a cielo abierto produce el 85% de los minerales extraídos en los Estados Unidos, de los cuales el 95% de ellos corresponde a minerales metálicos. Dentro de la minería a cielo abierto se encuentra la de los depósitos placer o también denominados yacimientos de tipo placer, que consta de valiosos minerales contenidos en la grava de los ríos, arena de playa o en sedimentos producidos por aluviones, cuyo proceso de extracción varía en ocasiones a los empleados en las minas a cielo abierto.

Una mina subterránea se compone de varias galerías, cuya técnica de extracción puede ser por hundimiento o por caserones. En la imagen, la mina subterránea de caliza Beer Stone Quarry en Inglaterra.

Minería a cielo abierto

La minería a cielo abierto o también denominada de superficie se realiza mediante la eliminación de la vegetación (stripping) y de las capas superiores de roca, para poder llegar a los yacimientos enterrados. La minería de superficie se puede dividir en open pit mining —en nuestro idioma conocido simplemente como mina a cielo o rajo abierto— que consiste en la extracción de minerales a través de un enorme rajo en el suelo, que incluso puede alcanzar varios kilómetros de extensión; la explotación por canteras, idéntica a la open pit mining, pero utilizada en yacimientos de rocas, arenas y arcillas;​ los strip mining o descubiertas que se emplean en yacimientos que se encuentran relativamente cerca de la superficie y que es realizada principalmente en la extracción de carbón y lignito;​ la mountaintop removal mining o también denominada mountaintop mining, que involucra una alteración topográfica a la cima de la montaña donde se encuentra el depósito, principalmente de carbón.Dentro de la minería a cielo abierto se encuentran los depósitos placer y la técnica denominada landfill mining and reclamation (LFMR), que consiste en extraer minerales ya procesados de la basura de los vertederos.

Minería subterránea

La minería subterránea o en ciertas ocasiones denominada minería de subsuelo se realiza mediante la construcción de túneles o galerías, con el objetivo de penetrar la roca para poder llegar a los yacimientos. Este tipo de método se clasifica según la forma de acceso; drift mining (de forma horizontal), slope mining (de forma diagonal) y shaft mining (de forma vertical), o de acuerdo a la técnica de extracción; de hundimiento o por caserones. Dentro de las de hundimiento se encuentran las block caving, sublevel caving y panel caving, mientras que por caserones se dividen en vacíos (sublevel stoping y vertical crater retreat (VCR)), soportados (cut & fill y shrinkage) y auto soportados (open stopes y room & pilar).

Click aqui para ver criterios de selección de método de minado según Nicholson.

Maquinarias

A lo largo de la vida útil de una mina se emplean distintas maquinarias, cuya elección dependerá de las condiciones del entorno, las características del yacimiento y la geometría de la explotación, y de sus requerimientos específicos.A grandes rasgos la maquinaria usada en la minería se divide en tres; equipos de carguío, equipos de transporte y equipos de servicio mina. La maquinaria de carguío tiene como finalidad cargar el material recién tronado y depositarlo en equipos de transporte o directamente en piques de traspaso, en el caso de la minería subterránea. Por su parte, el objetivo de las de transporte consiste en trasladar el material mineralizado y/o estéril desde el yacimiento hacia los posibles destinos, ya sea el chancado, stock de mineral o botaderos de estéril. Por último, los equipos de servicio mina cumplen una labor específica en la industria que puede ser el transporte de material de trabajo o de personal, movimientos de tierra y construcción de caminos, zanjas, taludes y petriles, y labores de perforación y carga de explosivos, entre otros. Dentro de esta maquinaria se encuentran los bulldozers, wheeldozers, motoniveladoras, camión aljibe, retroexcavadora, excavadora, jumbo de perforación, camión mixer, shocretera, roboshot y equipos de levante, entre otros.

Proceso

Una vez que el mineral es extraído tiene que ser procesado de acuerdo a ciertos protocolos analizados durante años. La ciencia que estudia dicho proceso es la metalurgia extractiva, que es un área de la metalurgia que estudia la extracción de los metales preciosos de los minerales mediante medios químicos, mecánicos o electrolíticos.Uno de los estudios de dicha ciencia es el procesamiento de minerales, que analiza los medios mecánicos de trituración, molienda y lavado, que permite la separación de los metales con valor económico de la ganga. Como la gran mayoría de los metales están presentes en los minerales de óxido y sulfuros, es necesario procesarlos mediante la fundición o por medio de la reducción electrolítica. La ciencia que combina todos estos procesos ya sea la minería, la metalurgia extractiva y las ciencias geológicas, además de la economía del yacimiento y los posibles daños medioambientales, se denomina geometalurgia.

Circuito productivo

El circuito productivo, o también denominado proceso productivo, se define como las etapas por las que un mineral se somete hasta convertirse en un producto comercializable. A continuación un listado de los principales procesos que se aplica a un mineral metálico, desde luego, esta lista es a modo general, ya que dependiendo del metal se pueden incluir algunos sub procesos.

• Explotación: Extracción del mineral desde la mina.
• Carguío y transporte: Carga y transporte del mineral hasta los distintos puntos de entrega (planta de proceso, botaderos, etc).
• Procesamiento: Reducción de tamaño por métodos físicos para liberar las partículas metálicas desde la roca. Aumento de la concentración de los metales por métodos físico-químicos.
• Fundición: Separación de los metales contenidos en los concentrados.
• Refinación: Purificación de los metales producto de la fundición, para su transformación industrial.
• Comercialización: Venta y compra del metal purificado.
• Reciclaje: Después de su vida útil el material puede ser reciclado, es decir, ser fundido nuevamente.

Perforacion en mineria

PERFORACIÓN

1.1.- Definición: Es la acción de aperturar en el macizo rocoso huecos u orificios denominados taladros, con una distribución adecuada, a fin de alojar la carga explosiva u otros fines (sostenimiento, drenaje, etc.) con la ayuda de máquinas denominadas perforadores, perforadoras o perforatrices.

En este caso, se combina el impacto, la fuerza de avance, la rotación y el barrido, como se ve en el gráfico siguiente.

1.2.- Propiedades de las rocas que afectan a la perforación: La dureza, resistencia, elasticidad, plasticidad, abrasividad, textura, estructuras, etc., son propiedades físicas de las rocas que influyen en los mecanismos de penetración.

Dureza 

O resistencia de una capa superficial a la penetración en ella de otro cuerpo más duro, constituídos por la composición de los granos minerales, porosidad, humedad, etc. Se valora la posibilidad de que un mineral pueda rayar a otros que tengan un valor inferior al suyo.

Resistencia 

O propiedad de oponerse a su destrucción bajo una carga exterior, estática o dinámica.  Depende fundamentalmente de su composición mineralógica, es decir del tamaño de los cristales y disminuye con el aumento de éstos. Esta influencia es significativa cuando el tamaño de los cristales es inferior a 0.5 mm.   

Abrasividad 

O capacidad de las rocas para desgastar la superficie de contacto de otro cuerpo más duro, en el proceso de rozamiento durante la perforación, que influye mucho en la vida de los barrenos. Esta capacidad abrasiva de las rocas se debe a la dureza de sus granos constituyentes (contenido de cuarzo), la heterogeneidad, la porosidad, el tamaño de los granos, entre otros.

Textura 

Referida a la estructura de los granos de minerales constituyentes de éste. Se manifiesta a través del tamaño de los granos, la forma, la porosidad, etc. También influye el tipo de material que constituye la matriz de una roca y que une los granos de mineral. 

Estructura Las propiedades tales como esquistocidad, planos de estratificación, juntas, diaclasas y fallas, así como el rumbo y el buzamiento de éstas, afectan a la linealidad de los taladros, a los rendimientos de peforación y a la estabilidad de las paredes de los taladros.    

El Reglamento de Seguridad y Salud Ocupacial en Minería, en sus artículos 209, 210, 213, 214, 216, 217, 219  expresa lo relacionado a Ingeniería de la Masa Rococa en Minería; y en su Art. 233, sobre Accesos y Escape.