Sublevel stoping: qué es, características, ventajas, desventajas

¿Qué es el método sublevel stoping?

Sublevel stoping es un método de explotación con sostenimiento natural, en el cual se emplean pilares en el rumbo o buzamiento de la zona de interés. El rumbo es la línea imaginaria que se traza al intersectar el plano geológico del área de explotación y un plano perfectamente horizontal.

Por su parte, el buzamiento es el ángulo de inclinación del plano geológico con referencia al plano horizontal. En ambas locaciones se pueden ubicar columnas para acondicionar el área de explotación sin rellenar o hundir la superficie; es decir, sin emplear fortificaciones artificiales o naturales.

El sublevel stoping se emplea solo cuando el yacimiento tiene características favorables para ello; de lo contrario, es un mecanismo sumamente peligroso.

En la medida en que la tensión de las columnas y sus medidas aumentan, la técnica de explotación debe evolucionar hacia métodos de transición.

Características de sublevel stoping

El sublevel stoping es un método de excavación que consiste en fraccionar el yacimiento en varias secciones verticales, para dejar vacía a la unidad básica de explotación minera, llamada caserón.

El mineral que se recolecta en la mina es acumulado en zanjas colocadas al pie del caserón, y a partir de allí se da inicio a la extracción aplicando diferentes técnicas, según la conveniencia del caso.

La técnica se denomina sublevel para hacer alusión a los subniveles o galerías del yacimiento, en las cuales se lleva a cabo la extracción minera. Las principales características de este método de explotación minera son las siguientes:

– El sublevel stoping requiere de mucha precisión y exactitud en lo que concierne al diseño de las mallas de perforación.

– Este método es aplicable en yacimientos tabulares de ancho mayor a 10 metros. Para que el método sea exitoso, es recomendable que el cuerpo de la estructura mineralizada sea regular.

– Es recomendable para yacimientos largos e inclinados. Sin embargo, la morfología ideal para el sublevel stoping son los yacimientos verticales.

– Así mismo, es factible aplicar el sublevel stoping en yacimientos tipo manto (manto horizontal o manto inclinado). En este caso, se divide el macizo en secciones separadas por pilastras, hasta seccionar toda el área.

– Para que el sublevel stoping sea propicio, la roca que contiene al mineral y la roca que se encuentra alrededor deben ser sumamente estables. Esto implica que ambas estructuras sean auto-soportantes.

– En el sublevel stoping la perforación del yacimiento y la tronadura —es decir, la separación y fragmentación del macizo rocoso— pueden llevarse a cabo como procesos independientes.

– Este método es masivo y altamente productivo. Los índices de productividad arrojan valores promedio entre 15 y 40 toneladas de extracción por hombre en cada turno de producción.

– Cada caserón es capaz de producir más de 25 000 toneladas al mes, dependiendo de la naturaleza de la mina.

– Se trata de un método de explotación subterránea bastante económico en comparación con otras estrategias de extracción minera. El costo de minado oscila entre 7 y 14 dólares americanos por tonelada extraída.

– Los porcentajes de recuperación de la mina se encuentran entre 60 % y 80 %. La variación depende de la calidad y naturaleza de las losas de la excavación.

– Es un método seguro, en el cual la posibilidad de desprendimiento de rocas es controlada.

– Según el método de explotación empleado, la dilución —esto es, el porcentaje de material estéril que se mezcla con el mineral extraído— está entre 3 % y 10 %. El material para diluir el mineral puro se ubica generalmente en el techo y en las paredes colgantes.

– Los taladros empleados cuentan con longitudes de hasta 30 metros. El diámetro de la mecha de los taladros puede variar entre 50 y 200 milímetros, dependiendo de cada caso.

– Los yacimientos aplicables según la clasificación RMR (por sus siglas en inglés: rock mass rating) son aquellos con un índice RMR superior a 50. Esto significa que el método de sublevel stoping es recomendable en macizos rocosos regulares, buenos y muy buenos, con un ángulo de fricción interna entre 35° y 45°.

Construcción de partes dentro de la mina

El proceso de explotación conlleva la construcción de las siguientes partes dentro de la mina:

Nivel de producción

Construcción de una galería de transporte y de algunas estructuras para transporte de carga, para habilitar los puntos de extracción minera.

Zanjas recolectoras de mineral

También conocidas como embudos, son fracciones localizadas en la base del caserón, en la cual se acumula el mineral extraído de la mina.

Galerías

Se refiere a los subniveles de perforación, los cuales están distribuidos en diferentes alturas, acordes a la geometría del yacimiento.

Chimenea

Es una rampa que facilita el acceso a las galerías de perforación. Esta chimenea se ubica en la parte trasera del caserón. 

En esta se realiza la excavación de la cámara de compensación, también conocida como slot, a través de la cual se forja el corte inicial de todo el proceso.

Ventajas

Dadas las características mencionadas previamente, el método de extracción sublevel stoping ofrece múltiples ventajas en lo que respecta a la industria minera. Algunas de estas se detallan a continuación:

– Es un método altamente eficiente. Se han registrado topes de producción de hasta 110 toneladas por hombre, en un turno de producción.

– Bajo una buena administración, el sublevel stoping trae consigo excelentes tasas de producción mensuales.

– El sublevel stoping es un método sumamente seguro, ya que el personal se encuentra expuesto al área durante mucho menos tiempo, en comparación con otras alternativas de extracción.

– La dilución baja implica un mayor estado de pureza del mineral extraído.

– Una vez se da inicio a la tronadura de producción, el mineral se encuentra disponible de forma inmediata.

– Las minas se recuperan rápidamente luego de ser sometidas a este método.

Desventajas

Algunas de las desventajas del sublevel stoping son las siguientes:

– Se trata de un método no selectivo. Esto quiere decir que, necesariamente, el cuerpo mineral debe tener una silueta regular; en otros casos el método no es viable.

– El método es ineficiente cuando los ángulos de inclinación no son pronunciados.