Underground Mining Access: Shaft and Decline Development

Access Methods in Underground Mining

• The main underground development openings are designed to provide safe, easy, and efficient access for men and materials to the ore bodies.
• Access can be categorized into three types: primary (shaft, adit, or slope/decline/ramp), secondary (haulage, drift or entry, and ore-pass), and tertiary (internal ramp or crosscut).

Primary Access Methods

• Shaft:
  • A vertical excavation that uses elevators to transport people, equipment, and ore.
  • Typically used where the deposit is located at depth.
  • Can be used for hoisting ore and waste, ventilation, and access to nuclear waste storage, hydropower generation, and underground civil structures.
• Adit:
  • A near-horizontal excavation used in mountainous areas or from highwalls where the orebody is located near or above the access (valley) floor.
  • Typically developed slightly up-dip to facilitate gravity drainage.
  • Used where the topographic relief is considerable.
• Decline or Ramp:
  • An inclined tunnel that provides access to the underground mine.
  • Can be used for equipment, personnel, and material transportation, as well as ore transportation by truck or conveyor.

Shaft Design and Construction

• Factors to consider when designing a shaft:
  • Depth and extent of the deposit
  • Surface topography and infrastructure
  • Geology and hydrology of the orebody and surrounding rock
  • Mining method and production rate
  • Climate and local infrastructure
  • Regulations and environmental considerations
• Shaft size is determined by the monthly tonnage requirement and ventilation needs.
• Shafts are typically circular in profile due to better airflow and stability.

Raise Boring and Alimak Raising

• Raise boring:
  • A mechanized excavation method used for developing ventilation raises, ore passes, and rock fill passes.
  • Provides a safer and more efficient alternative to conventional raise development.
• Alimak raising:
  • A semi-mechanized system used for short raises and short shafts.
  • Involves a movable working platform that runs along a monorail beam.
  • Provides improved productivity and safety compared to conventional blasting systems.

Galerías y Pozos

• Galerías que enlazan el pozo con los transversales y sirven para las maniobras de carga y descarga se llaman galerías.

Ventajas de Carga y Descarga

• La capacidad de extracción es mayor en el pozo circular forrado.
• El coste de instalación es menor.
• Automatismo más fácil.
• Menos personal de operación.

Equipos de Movimiento de Vagones

• Cables, cadenas rastreras, empujadores, frenos y topes ayudan al movimiento de los vagones.

Componentes del Pozo Circular Forrado

• Jaulas, skips, tubería de ventilación, tubería de agua, aire comprimido, evacuación de bombeo, energía y rellenos.

Desventajas de la Carga y Descarga

• Producen más polvo y vertidos a la caldera del pozo.

Métodos de Fortificación

• Método de cementación: inyectar una lechada de cemento sin aplicar presión a través de una corona de sondeos (F).
• Método de desecación: introducir bombas en sondeos de diámetro elevado (V).
• Método de tablestacas: trabaja como en el avance de galerías en terrenos inconsistentes y acuíferos en los que la fortificación se clava avanzada sobre el arranque (V).

Revestimiento del Pozo

• El revestimiento del pozo cumple las misiones de servir de soporte a los equipos y sostener las paredes.

Métodos de Minería

• Método de congelación: congelar el terreno suelto y muy acuífero y perforar el pozo en la zona congelada.

Planos Inclinados

• Se utiliza como entrada de ventilación y se perfora un pozo de ventilación para el retorno del aire.
• La ejecución es más rápida y se puede realizar con el personal propio de la mina.
• Con el fin de evitar entradas de agua, y se ejecuta con hormigón para sujetar bien las tierras de ladera, si es el caso.
• Se evacua el escombro mediante cintas transportadoras que habitualmente se cuelga en el techo para dejar espacio suficiente para los vehículos.
• Porque los costes de operaciones son sensiblemente menores que los del pozo.