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Extracción subterránea

Existen dos métodos principales de extracción subterránea:extracción mediante pilares y la extracción por tajos largos.

En la extracción mediante pilares, los depósitos de carbón seextraen cortando una red de “salas” en la veta de carbón y dejando“pilares” de carbón para sujetar el techo de la mina. Estos pilarespueden suponer hasta el 40% del total de carbón de la veta, aunqueeste carbón puede, en ocasiones, extraerse en una etapa posterior.Esto se consigue mediante lo que se conoce como “trabajoexplotado en retirada”, en el que el carbón se extrae de los pilaresal retirarse los trabajadores.En ese momento, se permite que el techo caiga y se abandona laexplotación.La extracción por tajos largos supone la extracción completa delcarbón de una sección de la veta o “cara” utilizando r ozadoras-cargadoras mecánicas.

Una cara de tajo largo requiere una planificación detallada par agarantizar que la geología es favorable en toda la sección antes deiniciar los trabajos. La “cara” de carbón puede variar en longitudentre 100-350m. Unas acciones hidráulicas de avance automático

soportanprovisionalmente el techo mientras de extrae el carbón.Una vez extraído el carbón de la zona, sedeja que se desplome eltecho. Más del 75% delcarbón del depósito puede extraerse depanelesde carbón que pueden extenderse a lo largo de3 km en lamisma v eta.La principal ventaja de la extracción mediantepilaresrespecto a la extracción por tajos largos esque permite el inicio de laproducción de carbón deforma mucho más rápida, utilizandomaquinariamóvil con un coste inferior a los 5 millones dedólares (lamaquinaria necesaria para la extracciónpor tajos largos puede llegar 

a costar 50 millonesde dólares).La selección de la técnica deextracción dependede cada lugar, pero siempre se basa encriterioseconómicos; incluso se pueden utilizar ambosmétodos enuna única explotación.

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Este método, muy utilizado en la minería de carbón en el contextoInternacional, se caracteriza por permitir una extracción de panelescompletos de miles de metros cuadrados; lo que lleva a un máximoaprovechamiento del yacimiento.

El arranque del material se realiza a lo largo de un frente que puedeser de 200 m de longitud y avanza 1.3 m por ciclo, al mismo tiempova derrumbando el techo del área explotada detrás del frente. Cadaciclo se compone de: arranque y evacuación del carbón,recuperación y reubicación de las palancas de entibación yreposición del sistema de transporte del frente.

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Cuál es laboreo por tajos largos?.

El laboreo por tajos largos es una técnica carbonífera subterráneoalto productiva. Las máquinas del laboreo por tajos largos consistenen los esquiladores múltiples del carbón montados en una serie deayudas hidráulicas de avance automático del techo. Se mecaniza eltodo el proceso. Las máquinas del laboreo por tajos largos soncerca de 800 pies (240 metros) en anchura y 5 a 10 metros de lospies (1.5 a 3) altos. Los mineros Longwall extraen bloquesrectangulares de los “paneles” - de carbón tan de par en par comola maquinaria de mina y mientras 12.000 pies (3.650 metros). Losesquiladores masivos cortan el carbón de una cara de la pared, quecae sobre una banda transportadora para el retiro. Mientras que unminero longwall avanza a lo largo de un panel, la azotea detrás dela trayectoria del minero se permite derrumbar 

Características:

•Este método consiste en la extracción del mineral en tajadas,

generalmente a lo largo de una cara de trabajo con avance en ladirección del rumbo del cuerpo.

•El área excavada es soporta en las vecindades del frente de

explotación para permitir el trabajo seguro de arranque y transportedel mineral

•Se aplica a depósitos delgados de espesor uniforme y de granextensión horizontal, con buzamientos entre 0 y 25 grados (30

grados como caso extremo). Puede aplicarse en rocas blandas oduras que permitan que el área de trabajo se pueda soportar bien.Las minas de oro de Sur África son ejemplo de tajos largos en rocasduras y la minería de carbón es un ejemplo de tajo largo en rocasblandas.

•La zona distal explotada puede hundirse para el alivio de presionesconcentradas.

•La ventilación es un aspecto clave en este tipo de minería. 

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•La preparación conforma paneles de explotación limitados por víasprincipales de transporte de mineral y de insumos y por galeríasauxiliares temporales para el transporte inmediato desde el frente.

•El frente de explotación es perpendicular a la dirección del rumbodel cuerpo.

•El avance de la explotación es en la dirección del rumbo.

•La producción se consigue mediante el arranque de tajadas demineral a lo largo del frente de explotación con explosivos o conmáquina rozadoras.

•El transporte se realiza con transportadores blindados instalados alo largo del frente.

•En las vías inferiores se cuenta con transportadores mecanizadosque llevan el mineral a puntos intermedios de cargue para dar inicioal transporte hasta superficie.

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Preparación 

• Gúia superior  • Gúia inferior  • Sobre gúia inferior • Sobre gúia superior  • Tambor inicial del frente •Tambores de suministros •Tambores banda repartidora •Ventilación 

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Arranque

•Manual (Pico) 

•Manual con explosivos •Martillo picador  •Cepillo •Rozadora 

Fortificación

•Cómo es la fortificación?•Las palancas •Los cápices •Instalación •Recuperación •Fortificación automarchante 

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Transporte

•El transportador Blindado (Panzer) •Las canales 

•La cabeza de retorno •Los realces •El ensamble de las canales •Las cadenas de arrastre •El ensamble de las cadenas y la aletas •La tracción •Los modelos •Repartidoras, bandas auxiliares y bandas principales •Definición de la potencia requerida 

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Cálculo de la fortificación en un tajoDatos:

 Avance por corte: aEspesor promedio: ep

 Altura de la columna de presión: HPeso específico de la roca: Pr Longitud del tajo:l

H= 6-8 epPresión (P)= Pr x H

 Avance por corte: Según cápizFuerza= P x AC

 AC: Área crítica de vacío (3 cápices)

 AC= 3 x a x lSe calcula con el 60% de la Carga máxde apriete (CMA) según el tipo depalanca usadoNorma: 1,0 < densidad de acero <= 1,5Densidad de acero [ palancas / m2]# Pal= F[ton] / 0,60 CMA [ton/pal]# Cápices= # Palancas# de puertas= # palanacas/3

1 Puerta= 3 palancas y 3 cápicesSeparación entre puertas= l / # puertas

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Ejemplo:

 Avance por corte: 1,25 mEspesor promedio: 1,625 mPeso específico de la roca: 2,5ton/m3Longitud del tajo: 160 mPalanca Taim Z-4:Carga máx apriete 42 tonCarga máx nominal 50 ton

Solución:

H= 8 x 1,625 mH= 13 mP= 13m x 2,5 ton/m3

P= 32,5 ton / m2 AC= 3 x 1,25 m x 160 m

 AC= 600 m2F= 32,5 ton / m2 x 600 m2

F= 19.500 ton# Palancas= 19.500 ton/ (0,6 x 42 ton / pal)

# palancas= 774 palancas# Cápices= 774 cápices# Puertas= 258 puertas

Separación entre puertas= 160 m/ 258 ptasSeparación entre puertas= 0,60 m/ puertaDensidad de acero= 774 palancas/ 600m2

Densidad de acero= 1,29 palancas/ m21,0 < 1,29 < 1,5 ==_ OK.