Download - 3 Métodos de Explotación
Selección de un Método Sabiendo que las opciones son Minería a Cielo Abierto o Subterránea, el objetivo es elegir aquella alternativa técnicamente factible y segura que genere la máxima rentabilidad y con el mínimo riesgo.
• El fundamento logístico de la Minería a Cielo Abierto es extraer al menor costo posible desde superficie las reservas minerales, considerando la sobrecarga de estéril asociada. Para ello, se debe hacer un diseño geométrico de taludes, seleccionar tecnología y un secuenciamiento que permita minimizar los costos de operación.
• Mientras el de la Minería Subterránea es generar un diseño geométrico de cavidades, seleccionar la maquinaria y sistema tecnológico más apropiado para realizar una extracción segura, económica y selectiva de los minerales en profundidad, sin tener que remover el estéril que los recubre.
Selección de un Método Los medios necesarios para llevar a cabo un Proyecto Minero, están basados en la Ingeniería Minera, en sus 3 niveles:
1. Diseño geométrico y planificación de operaciones2. Ingeniería de los sistemas o técnicas operativas3. Estimación de costos de inversión y operación
Junto a los objetivos de rentabilidad, fiabilidad y seguridad, en la actualidad es necesario añadir su integración al entorno o Medio Ambiente.
La selección de un Método de Explotación pasará por la Ingeniería Minera a fin de elegir la mejor opción.
ASPECTOS GEOLÓGICOS DEL YACIMIENTO: Forma: Masiva, veta, manto, tabular, etc. Potencia y buzamiento. Tamaño. Regularidad de la mineralización. Profundidad.
ASPECTOS GEOTÉCNICOS: Resistencia Rocas (Mineral, techo y piso). Fracturamiento (Intensidad y tipo). Campo tensional in situ (profundidad). Comportamiento tenso – deformacional.
FACTORES EN LA SELECCIÓN DE UN MÉTODO
ASPECTOS ECONÓMICOS: Reservas y Ley de Mena. Precio de la Mena. Costos de capital y operacionales. Ritmo de explotación y vida útil. Recuperaciones Minera y Metalurgica.
SEGURIDAD Y MEDIO AMBIENTE: Aspectos de seguridad (laboral). Impacto ambiental (paisaje, subsidencia, aguas, etc.). Impacto social.
Minería Rajo v/s SubterráneaLa minería subterránea se caracteriza por verse influida por el crecimiento de la REM en profundidad. La minería a Cielo Abierto posee un límite económico final o Break-even Stripping Ratio (RL).
• Soportados por pilares (recuperación minera reducida)• Artificialmente soportados con relleno (alto costo)• Sin soporte o hundimiento natural e inducido (alta incertidumbre)
Características de los métodos de explotación
Costo Operación Capac. Prod. Recuperación Dilución($/t) (tpd)
Rajo 1 10.000-350.000 95% 5%Cut and Fill 45 500-4.500 100% 2%VCR 28 8.000 90% 5%Open Stoping 14 1.500-15.000 80% 10%Room and pillar 13.5 1.000-15.000 75% 15%Sub level caving 12.3 2.500-12.000 65% 15%Block caving 5 12.000-50.000 60% 25%
MATRIZ DE DESICIÓN DE MÉTODOS
DEL MODELO GEOLOGICOGeometría del Yacimiento
1. FORMA• Equidimensional: Todas las dimensiones
son similares
• Tabular: Dos dimensiones son mayores
• Irregular: Las dimensiones varían a dimensiones pequeñas
DEL MODELO GEOLÓGICO
Geometría del Yacimiento
2. POTENCIA DEL MINERAL
• Muy estrecha < a 3 m
• Estrecha: 3 - 10 m
• Intermedia: 10 – 30 m
• Potente: 30 – 100 m
• Muy potente: > a 100 m
DEL MODELO GEOLÓGICO
Geometría del Yacimiento
3. BUZAMIENTO (inclinación)• Echado: < a 20°
• Intermedio: 20 – 55°
• Inclinado: > 55°
DEL MODELO GEOLÓGICO
Geometría del Yacimiento
4. PROFUNDIDAD DESDE SUPERFICIE
• Pequeña: < a 150 m
• Intermedia: 150 – 600 m
• Alta: > a 600 m
DEL MODELO GEOLÓGICO
Geometría del Yacimiento
5. DISTRIBUCION DE LEYES• Uniforme: Constante en cualquier parte del
yacimiento
• Gradual o diseminado: Tienen una distribución zonal. Cambios graduados
• Errático: No existe relación espacial. Cambian radicalmente de un punto a otro a distancias pequeñas
DEL MODELO GEOMECANICO
Características geomecánicas
1. RESISTENCIA DE LA MATRIZ ROCOZA
Resistencia a la compresión simple (MPa)Presión ejercida por el peso del recubrimiento (MPa).
Presión ejercida = Profundidad * densidadResistencia = Ensayo de la carga puntual (Lab)
• Pequeña: < a 8• Media: 8 – 15• Alta: > a 15
400 m 2.8 t/m3
10.9 MPa
1 t/m2 = 0.00980504 MPa
Re=120 MPa
FS = 120/10.9 = 11.8
DEL MODELO GEOMECANICO
Características geomecánicas
2. ESPACIAMIENTO ENTRE FRACTURAS
Fracturas/m RQD(%)• Muy Pequeño: < 16 0 - 20• Pequeño: 10 – 16 20 - 40• Grande: 3 – 10 40 - 70• Muy Grande: > 3 70 - 100
DEL MODELO GEOMECANICO
Características geomecánicas
3. RESISTENCIA DE LAS DISCONTINUIDADES
• Pequeño: Limpias con superficie suave o con material de relleno blando
• Media: Limpias con superficie rugosa
• Grande: Rellenadas con un material de resistencia igual o mayor que la roca intacta
Valores de rango de aplicabilidad
Preferente: 3 – 4 Aplicable sin mayores implicancias
Probable: 1 – 2 Aplicable con ciertas implicancias
Improbable: 0 No aplicable pero No descartado
Descartado: -49 No aplicable y descartado
CALIFICACIÓN
Características geológicas
Método de Explotación
1. Forma del Yacimiento 2. Potencia del mineral 3. Buzamiento 4. Profundidad
5. Distribución de Leyes
E T I ME E IT P MP E IT IN P IN A U D ER
Cielo Abierto 3 2 3 -49 2 3 4 4 3 3 4 4 0 -49 3 3 3
Block Caving 4 2 0 -49 -49 0 2 4 3 2 4 2 4 3 4 2 0
SLS 2 2 1 0 1 2 4 3 2 1 4 2 4 3 3 3 1
SLC 3 4 1 -49 -49 0 4 4 1 1 4 2 4 3 4 2 0
Cámara y Pilares
0 4 2 0 4 2 -49 -49 4 1 0 2 4 3 3 3 3
Cámara Almacén
2 2 1 2 1 2 4 3 2 1 4 2 4 3 3 2 1
Corte y Relleno0 4 2 4 4 4 0 0 0 3 4 2 4 3 3 3 3
E: EQUIDIMENSIONALT: TABULARI: IRREGULAR
ME: MUY ESTRECHAE: ESTRECHAIT: INTERMEDIAP: POTENTEMP: MUY POTENTE
E: ECHADOIT: INTERMEDIOIN: INCLINADO
U: UNIFORMED: DISEMINDADOER: ERRATICO
P: PEQUEÑAIN: INTERMEDIAA: ALTA
CALIFICACIÓNCaracterísticas geomecánicas MINERAL
Método de Explotación 6. Resistencia 7. Espaciamiento entre fracturas
8. Resistencia de las discontinuidades
P M A MP P G MG P M G
Cielo Abierto 3 4 4 2 3 4 4 2 3 4
Block Caving 4 1 1 4 4 3 0 4 3 0
SLS -49 3 4 0 0 1 4 0 2 4
SLC 0 3 3 0 2 4 4 0 2 2
Cámara y Pilares 0 3 4 0 1 2 4 0 2 4
Cámara Almacén 1 3 4 0 1 3 4 0 2 4
Corte y Relleno 3 2 2 3 3 2 2 3 3 2
P: PEQUEÑAM: MEDIAA: ALTA
MP: MUY PEQUEÑOP: PEQUEÑOG: GRANDEMG: MUY GRANDE
P: PEQUEÑAM: MEDIAG: GRANDE
CALIFICACIÓNCaracterísticas geomecánicas CAJA TECHO
Método de Explotación 9. Resistencia 10. Espaciamiento entre fracturas
11. Resistencia de las discontinuidades
P M A MP P G MG P M G
Cielo Abierto 3 4 4 2 3 4 4 2 3 4
Block Caving 4 2 1 3 4 3 0 4 2 0
SLS -49 3 4 -49 0 1 4 0 2 4
SLC 3 2 1 3 4 3 1 4 2 0
Cámara y Pilares 0 3 4 0 1 2 4 0 2 4
Cámara Almacén 4 2 1 4 4 3 0 4 2 0
Corte y Relleno 3 2 2 3 3 2 2 4 3 2P: PEQUEÑAM: MEDIAA: ALTA
MP: MUY PEQUEÑOP: PEQUEÑOG: GRANDEMG: MUY GRANDE
P: PEQUEÑAM: MEDIAG: GRANDE
CALIFICACIÓNCaracterísticas geomecánicas CAJA PISO
Método de Explotación 12. Resistencia 13. Espaciamiento entre fracturas
14. Resistencia de las discontinuidades
P M A MP P G MG P M G
Cielo Abierto 3 4 4 2 3 4 4 2 3 4
Block Caving 2 3 3 1 3 3 3 1 3 3
SLS 0 2 4 0 0 2 4 0 1 4
SLC 0 2 4 0 1 3 4 0 2 4
Cámara y Pilares 0 2 4 0 1 3 3 0 3 3
Cámara Almacén 2 3 3 2 3 3 2 2 2 3
Corte y Relleno 4 2 2 4 4 2 2 4 4 2P: PEQUEÑAM: MEDIAA: ALTA
MP: MUY PEQUEÑOP: PEQUEÑOG: GRANDEMG: MUY GRANDE
P: PEQUEÑAM: MEDIAG: GRANDE
EJEMPLO
Del informe geológico
El proyecto Angelica Maria I, pretende explotar un yacimiento hidrotermal de Plomo (blenda) y Zinc (esfalerita) con una Ley de 5% Pb y 6% Zn. Es un cuerpo tabular que se encuentra a 400 m de profundidad y tiene de 8 m de potencia y 60° de buzamiento.Este cuerpo se encuentra emplazado en el contacto de un intrusivo y cuarcita. El nivel freático en el área se encuentra a 200 de profundidadLa distribución de las leyes en el yacimiento presenta cambio graduados.
calizascuarcitas
yacimiento
intrusivo
400 m
EJEMPLO
Del informe Geomecánico
Se ha realizado un estudio Geomecánico de las principales rocas circundantes al yacimiento y de la misma estructura mineralizada. Habiéndose obtenido los siguientes resultados:
ResistenciaMPa
RQD%
Densidad Observaciones de las discontinuidades
Yacimiento mineral
120 50 2,8 Superficie rugosa con relleno de material alterado
Caliza80 30 2,1 Superficie limpia con relleno de material
arcilloso
Cuarcita 90 40 2,7 Superficie muy rugosa sin relleno
Intrusivo100 70 2,7 Superficie suave, con presencia de clastos de
cuarzo
400 m
EJEMPLO
Análisis selección método
Preferente: 3 – 4 (Aplicable sin mayores implicancias)
Probable: 1 – 2 (Aplicable con ciertas implicancias)
Improbable: 0 (No aplicable, pero No descartado)
Descartado: -49 (No aplicable y descartado)
Método de Explotación GEOLOGIA GEOMECANICA MINERAL
GEOMECANICA CAJA TECHO
GEOMECANICA CAJA PISO TOTAL
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Cielo Abierto 2 2 4 -49 3 4 4 2 4 3 3 3 4 3 -8
Block Caving 2 -49 4 4 2 1 3 4 2 4 2 2 3 3 -13
SLS 2 1 4 4 3 3 1 0 3 0 2 0 2 1 26
SLC 4 -49 4 4 2 3 4 0 2 4 2 0 3 2 -15
Cámara y Pilares 4 4 0 4 3 3 2 0 3 1 2 0 3 3 32
Cámara Almacén 2 1 4 4 2 3 3 0 2 4 2 2 3 2 34
Corte y Relleno 4 4 4 4 3 2 2 3 2 3 3 4 2 4 49
GEOLOGÍA:1: FORMA2: POTENCIA3: BUZAMIENTO4: PROFUNDIDAD5: DISTR. DE LEYES
GEOMECANICA MINERAL6: RESISTENCIA MATRIZ7. RESISTENCIA JOINTS8. CONDICIÓN JOINTS
GEOMECANICA CAJA TECHO9: RESISTENCIA MATRIZ10. RESISTENCIA JOINTS11. CONDICIÓN JOINTS
GEOMECANICA CAJA PISO12: RESISTENCIA MATRIZ13: RESISTENCIA JOINTS14: CONDICIÓN JOINTS