PROCESOS DE EXTRACCION DE MINERALES IIPIM4101

OPERACIONES UNITARIAS DEL PROCESO DE EXTRACCION Perforación El objetivo del proceso de perforación es hacer una cavidad definidadentro de la roca que será removida, para luego colocar el explosivo que mástarde será detonado. Una vez que se han definido los puntos a perforar y setiene acceso al sector de trabajo, el equipo toma posición para iniciar laoperación. Fundamentalmente lo que se hace es perforar la roca según lasespecificaciones técnicas de operación, malla, profundidad, diámetro einclinación. La operación se realiza con perforadoras rotativas, DTH y equiposauxiliares como compresores y captadores de polvo. El tipo de perforadorautilizada tendrá relación con las características físicas, geométricas yoperacionales de la mina, tales como rendimientos exigidos, envergadura de lastronaduras, etc. En la gran minería se utilizan enormes equipos eléctricos deperforación rotatoria, equipados con barrenos de carburo de tungsteno de hasta12 ¼ pulgadas de diámetro, los que permiten realizar una perforación de 15 mde longitud en sólo 20 minutos.

OPERACIONES UNITARIAS DEL PROCESO DE EXTRACCION

OPERACIONES UNITARIAS DEL PROCESO DE EXTRACCION Las actividades a realizar son las siguientes:

• Programación de la malla de perforación.

• Selección de los aceros a utilizar.

• Preparación de la zona de trabajo, topografía y limpieza.

• Posicionamiento de equipos en cada tiro.

• Perforación de cada tiro.

• Muestreo de detritus.

• Verificación de la calidad y cantidad de tiros perforados.

• Retiro del equipo del sector.

OPERACIONES UNITARIAS DEL PROCESO DE EXTRACCION El procedimiento de perforación se detalla a continuación: El operador posicionasu equipo en los puntos especificados en el diagrama de perforación, apoya elbit o tricono sobre el terreno e inicia la perforación según las especificaciones develocidad de rotación, empuje y velocidad de aire de barrido. A medida que elpozo avanza, deben agregarse nuevas barras, lo que se realiza por medio de unamáquina llamada “carrusel de barras”. Una vez finalizada la perforación se retirael set de aceros desde el pozo y se comienza con la perforación de otro punto dela malla.

OPERACIONES UNITARIAS DEL PROCESO DE EXTRACCION El costo de perforación que se obtenga en una operación en particulardependerá de la dureza de la roca, la calidad de los aceros, el mantenimiento delos equipos y la calidad de los operadores. De acuerdo a la experiencia prácticase puede indicar que los costos de perforación, incluyendo los de operaciones ymantenimiento, fluctúan entre un 10% y un 15% del costo global de la operaciónde la mina.

OPERACIONES UNITARIAS DEL PROCESO DE EXTRACCION Tronadura El objetivo del proceso tronadura es fragmentar la roca de tal maneraque quede de un tamaño suficientemente pequeño, en general menor que 1 mde diámetro, para ser cargada y transportada por los camiones mineros a losbotaderos o al chancado primario, en donde se inicia el proceso de reducción.En esta operación se realiza la siguiente secuencia de actividades:

• Preparación de la zona de trabajo.

• Posicionamiento de camiones fábrica.

• Introducción del explosivo y los accesorios necesarios.

• Control de calidad del explosivo.

OPERACIONES UNITARIAS DEL PROCESO DE EXTRACCION • Entacado de pozos.

• Amarre según secuencia especificada.

• Revisiones de seguridad en el sector.

• Avisos de polvorazo.

• Polvorazo o tronadura.

• Ventilación o limpieza del sector.

• Revisión de seguridad por tiros quedados o derrumbes.

• Quema de tiros quedados.

• Reducción secundaria en caso de ser necesario.

OPERACIONES UNITARIAS DEL PROCESO DE EXTRACCION Lo que se hace en esta operación es introducir el explosivo en los pozos deperforación, con sus respectivos accesorios. Se establece una secuencia dedetonaciones entre los distintos tiros de una tronadura, de manera que la rocasea fragmentada en etapas partiendo de la cara expuesta del banco haciaadentro, con diferencias de tiempo de fracciones de segundo entre cadadetonación. Para propiedades, tipos y selección de explosivos a utilizar, veranexos correspondientes a los manuales de los proveedores. La tronadura es elprimer proceso de conminución que se aplica al material, por lo que su éxitopermitirá realizar un buen manejo de este material por parte de los procesosposteriores, principalmente en el chancado. La granulometría que se obtendrádepende de las características de la roca misma y de la energía que se le aplique,por lo que si se desea una granulometría fina hay que utilizar mayor cantidad deexplosivos o aumentar la potencia de la tronadura.

OPERACIONES UNITARIAS DEL PROCESO DE EXTRACCION Las fórmulas para el cálculo de la cantidad y tipo de explosivos a utilizar sepueden ver en los anexos, que corresponden a los manuales que losproveedores entregan junto con las especificaciones y características de susexplosivos y accesorios complementarios.

OPERACIONES UNITARIAS DEL PROCESO DE EXTRACCION • Carguío y Transporte

El objetivo de este proceso es cargar el material tronado en camiones de grantonelaje mediante palas eléctricas, hidráulicas o cargadores frontales. Estosequipos llenan los camiones en una operación continuada desde que quedadisponible el banco después de la tronadura. Las palas eléctricas tienencapacidad para cargar hasta 100 toneladas de material de una sola vez, por loque realizan habitualmente tres movimientos o pases para cargar un camión.Los cargadores tienen menor capacidad y en minas de gran tamaño sonutilizados sólo para trabajos especiales.

OPERACIONES UNITARIAS DEL PROCESO DE EXTRACCION • Carguío y Transporte

Una pala en una mina grande necesita un frente de carguío mínimo de 65 m deancho y carga camiones que se van colocando alternativamente a cada lado deella. Para el transporte del material, en los grandes yacimientos se utilizanactualmente camiones de gran tonelaje, por ejemplo 240, 300 o 340 toneladas.Estos transportan el material desde el frente de carguío a sus diferentesdestinos: el mineral con mejor ley, al chancador primario; el material estéril, abotaderos, y el mineral de baja ley, a botaderos especiales.

OPERACIONES UNITARIAS DEL PROCESO DE EXTRACCION • Carguío y Transporte

Esta es una de las operaciones de mayor costo, debido a que es el proceso conmayor cantidad de equipos y menor rendimiento productivo por equipo. Elcosto de este proceso varía entre el 45% y el 65% del costo mina, razón por laque se debe garantizar un ambiente de operación apto para maximizar elrendimiento de estos equipos (el carguío oscila entre un 10% y un 20% del costoy el transporte, entre un 35% y un 45%).

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OPERACIONES UNITARIAS DEL PROCESO DE EXTRACCION • Carguío y Transporte

El procedimiento de carguío y transporte se detalla a continuación:

Una vez que se ha verificado que la operación será segura, libre de tirosquedados, colpas muy grandes, derrumbes, etc., se prepara la zona de carguío osello de la zona con equipos de apoyo, como bulldozers, wheeldozers,cargadores de servicio, camiones de riego, que dejen expedito el sector para laoperación. Cumplido con esto se posicionan el equipo de carguío y los equiposde transporte para iniciar la operación. El equipo de carguío penetra el materialtronado con su balde, llenándolo y desplazándolo hacia la tolva del equipo detransporte, donde descarga el material. Esto se repite hasta que el camiónalcance su llenado operacional y sea reemplazado por otro para continuarcíclicamente hasta agotar el material del frente de trabajo.

OPERACIONES UNITARIAS DEL PROCESO DE EXTRACCION • Carguío y Transporte

Por lo general se debe cargar en más de una zona, por lo que mientras losequipos de carguío y transporte operan en un sector, los equipos de apoyo estánpreparando otro. Eventualmente si dentro del plan minero existe una zonaestacionaria que genere una plataforma en donde se pueda instalar unchancador y permita un layout de correas trasportadoras, se podrá optimizar elmanejo de materiales dentro del rajo, específicamente con zonas de mineral yestéril en aquellas expansiones más profundas. Los camiones trasladan elmaterial a botaderos de estéril, acopios de mineral con baja ley, acopios demineral para lixiviación, acopios de mineral de alta ley, chancado, etc., dondeprocederán a descargar el material y retornar a la operación de carguío.

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OPERACIONES UNITARIAS DEL PROCESO DE EXTRACCION • Servicios Mina

El objetivo de este proceso es mantener la faena en condiciones operativas,garantizando que las operaciones unitarias se realicen con el mejor rendimientoy el mínimo riesgo. Las principales actividades de los servicios mina son:

• Preparación de sellos para carguío.• Construcción, habilitación y mantención de caminos y accesos.• Mantención de botaderos.• Limpieza en sectores específicos.• Manejo de materiales no mineros.• Apoyo directo a operaciones de carguío y transporte. Esta operación tienecostos que fluctúan entre un 12 % y un 20 % del costo global de la operación dela mina.

OPERACIONES UNITARIAS DEL PROCESO DE EXTRACCION • Vida útil de los equipos

En todo equipo de mina, tanto durante los tiempos de utilización como durantelos períodos en que se encuentra ocioso, sus diversas partes y mecanismos vansufriendo desgastes y deterioros, por lo que con cierta frecuencia dichas partesdeben ser reparadas o sustituidas para que la máquina esté constantementehabilitada para trabajar y producir en forma eficiente y económica. Sin embargo,con el transcurso del tiempo, todo equipo llega a encontrarse en un estado talde desgaste y deterioro, que su posesión y trabajo en vez de constituir un biende producción, significan una carga financiera para la empresa, lo cual ocurrecuando los gastos que se requieren para que el equipo produzca, exceden a losrendimientos económicos obtenidos con el mismo, es decir, la posesión yoperación del equipo reportan pérdidas económicas y/o riesgos no aceptablespara una operación minera segura.

OPERACIONES UNITARIAS DEL PROCESO DE EXTRACCION Debido a lo anterior, junto con definir la flota de equipos, se debe determinar elprograma de inversiones que permitirá estimar el momento en que los equiposdeberán ser reemplazados o si se les podrá realizar una mejora para prolongarsu vida útil. Para determinar el programa de inversiones en equipos se debentomar en cuenta los siguientes conceptos:

• Valor actualizado al momento de realizar la inversión.• Vida útil del equipo.• Vida económica del equipo.• Valor del overhaul para el equipo.• Vida útil del equipo después del overhaul.• Vida útil de la faena.

OPERACIONES UNITARIAS DEL PROCESO DE EXTRACCION Vida útil de un equipo es el lapso de tiempo durante el cual el equipo está encondiciones de realizar su trabajo para el cual está diseñado, sin que los gastosde operación y financieros como activo de la empresa excedan los rendimientoseconómicos obtenidos por el mismo, por mínimos que éstos sean. La vida útil deun equipo depende de múltiples y complejos factores, que pueden ser fallas defabricación, falta de protección contra los agentes atmosféricos, desgastesexcesivos debido a uso anormal, vibraciones y fricción de sus partes móviles,manejo de diferentes operadores e irresponsabilidad de los mismos, descuidostécnicos, etc.

OPERACIONES UNITARIAS DEL PROCESO DE EXTRACCION Vida económica de los equipos

Se entiende por vida económica de un equipo el período durante el cual éstepuede operar en forma eficiente, realizando un trabajo satisfactorio y oportunodesde el punto de vista económico. A medida que aumentan el tiempo y el usodel equipo, la productividad del mismo tiende a disminuir y sus costos deoperación van en constante aumento como consecuencia de los gastos cada vezmayores de conservación y mantenimiento, así como van aumentando sustiempos muertos o improductivos, reduciendo por tanto su disponibilidad,llegando incluso a afectar la productividad de otras máquinas que se encuentranabasteciendo a la primera o trabajando conjuntamente con ella en la operaciónglobal.

OPERACIONES UNITARIAS DEL PROCESO DE EXTRACCION Se debe considerar que ante la aparición de una nueva tecnología, la vidaeconómica de un equipo pueda disminuir aunque tenga capacidad paracontinuar su operación a un nivel de costos aceptable, ya que la adquisición dela nueva tecnología puede resultar más rentable para la empresa. Por otro lado,cabe considerar que para la compra y reemplazo de equipos de granenvergadura, como son normalmente los equipos de mina, se tendrá queprogramar la inversión considerando el tiempo que se requiere para realizar lacompra y disponer del equipo en la faena. Es decir, se deben tomar en cuenta ladisponibilidad de los equipos por parte del fabricante, el tiempo de trasladodesde la fábrica hasta la faena, la marcha blanca del equipo y todos los procesosinvolucrados con dicha adquisición e inicio de operaciones, lo que puede teneruna demora de 6 a 12 meses, o más. Estimar equivocadamente el inicio de suoperación puede causar problemas en la producción.