Download - Elección de Métodos de Explotación Minera
Elección de métodos de explotación minera15 noviembre, 2013 por Seguridad Minera 0 Comentarios
Introducción
La elección de un método de explotación de minería asume un ligero
conocimiento superficial de los mismos métodos. También asume una breve
compresión del control de tierra y manipulación del equipo de excavación y
construcción.
En el procedimiento formal de diseño de una mina, la elección de los métodos
de minería continúa luego de los estudios geológicos y geotécnicos y reciben
información directamente del diagrama crucial de los hitos de las regiones
cuyas características son delimitados con métodos de la minería prospectiva.
Esto interviene exactamente en el diseño subjetivo, complejo y crítico de
un método de explotación. Para elaborar el sistema de clasificación propuesto
adoptado en el presente trabajo, fueron examinados e incorporados en
diversos grados. El resultado se considera más sistemático, incluyente y
comprensible a sus predecesores (i.e.Stoces 1966).
Este pequeño aporte fue elaborado sobre la selección y la comparación de los
métodos de minería, puesto que es de gran importancia ya que esto afecta la
elección en todas las decisiones de diseño de la futura mina y a su vez, en
materia de seguridad, economía y el medio ambiente.
Objetivo
El propósito de este sistema de clasificación de los métodos de minería es
proporcionar una Matriz, (herramienta decisoria) para la selección de un
método o métodos adecuados.
Desarrollo y colección de datos
Definición de Conceptos
Una declaración comprensiva ha sido desarrollado para proveer una lista
rápida de los parámetros importantes de entrada (Adler y Thompson 1987).
Las tres principales áreas son: (1) Las condiciones naturales, (2) La capacidad
de la empresa, y (3) La política pública (Tabla 1). Los parámetros que aparecen
temprano son generalmente los más importantes. Las condiciones naturales
requieren una doble proyección para mantener sus recursos potenciales y
capacidades de ingeniería. Una distinción básica adicional se produce entre la
geografía y la geología. Para capacidades de la empresa, la ingeniería fiscal,
laboral y gestión de los recursos debe ser reconocido. Esto incluye la escala de
la inversión, rentabilidad y habilidades personales y experiencia.
La política pública debe ser considerada, necesariamente dentro de las normas
oficiales (especialmente la seguridad, salud ocupacional, medio
ambiente y responsabilidad social), la legislación fiscal, y las contrataciones
con el Estado.
Algunos de los reglamentos de acceso de estos últimos se mantienen en
espera hasta casi el final de la investigación, y luego se considera como una
modificación de las normas (D.S. 055-2010- EM). Estas normas modificadas
son aplicada en forma más severa sobre las demás.
Descripción Especial
La mayoría de los depósitos minerales han sido geométricamente
caracterizados por su forma, inclinación, tamaño y profundidad idealizada. Los
cuerpos regulares (Mina Cerro Lindo, Mina Condestable) e irregulares (Mina
Yauricocha, Mina Cerro de Pasco) están compuestos por estos elementos.
Las formas ideales ya sean tabulares o masivas, con las chimeneas que son
subordinadas. Los depósitos tabulares incluyen, al menos cientos de metros (o
pies) a lo largo de dos dimensiones, y sustancialmente menos a lo largo de una
menor dimensión (Mina Caravelí).
Los cuerpos masivos son aproximadamente unidimensionales (cúbicos o
esféricos), siendo al menos cientos de metros (o pies) en tres dimensiones
(Mina Raúl). Se recomienda una modificación después para lograr el cierre con
depósitos tabulares. Para los depósitos tabulares, la inclinación (afloramiento o
buzamiento) y profundidad son decisivos. El rango de inclinación desde
Horizontales o plano a verticales o parados (Tabla 2) (Hamrin 1980; Popov,
1971).
En la minería superficial, la pendiente es una condición ventajosa para llevar el
material estéril a un echadero en la parte baja, a diferencia de los depósitos
planos en la que el echadero se encuentra a una distancia promedio. Para
depósitos planos, especialmente cuando tienen poca profundidad, se puede
desbrozar un área, sucesivamente, y luego ser desechado, esto previo al
minado y es una ventaja sustancialmente económica.
El empleo de su diseño, en su sentido normal, no se limita solo al empleo de
excavadores; en general, esto quiere decir que es relativamente corta la
distancia de transportación del mineral estéril, que también se puede hacer con
cargadores móviles y/o camiones o con transportadores de puente móviles.
Para depósitos con más pendiente (y profundos), las pendientes estables se
vuelven importantes (Tabla 3) (Hartman 1987; Popov, 1971).
* raras
veces ángulos mayores de 70º
Cuando la inclinación de depósito excede a la pendiente estable, tanto en las
paredes y el piso debe ser excavada y a continuación la mayor cantidad de
residuos, manipulados y colocados. Para ambos métodos de minería superficial
y subterránea, los valores del “cut off” tienden a coincidir (una para cielo
abierto, el otro mecanismos para enfrentar el manejo del macizo, por
gravedad). Si bien no idénticos, son lo suficientemente cerca como para usar
valores similares (20° y 45°; véase la Tabla 2).
La potencia de un depósito tabular también es importante (Tabla 4),
principalmente con referencia a los trabajos subterráneos (Popov 1971).
Cuando se necesitan tres o más plataformas, el depósito tiende a ser explotado
como masivo.
Principalmente en depósitos horizontales subterráneo, el posible equipo a usar
depende de la potencia (perfil bajo), y en las pendientes su poca potencia.
Además, en la minería subterránea, la potencia del depósito se convierte en un
problema en el sostenimiento, sobre todo si los pilares llegan a ser muchos y la
recuperación del mineral correría un peligro. Cuando se llega al límite de la
recuperación (por ejemplo, paredes verticales, el tamaño de los equipos, y el
diámetro del pilar), se realizaría el cierre de los depósitos para fines prácticos.
La relación “Pilar vs recuperación” puede ocasionar un hundimiento, excepto
cuando los tamaños de columna se pueden disminuir, y se utiliza relleno, por
ejemplo, pilares posteriores en “corte y relleno”.
Finalmente, la profundidad donde se encuentra el yacimiento también es un
factor importante (Popov, 1971; Stefanko 1983). Para los depósitos
superficiales, incluso los mantos, esto se puede obviar la fundición y requieren
mayor cantidad de material estéril y echaderos ampliados.
Para las actividades mineras subterráneas, las presiones de la tierra suelen
aumentar con la profundidad, por lo tanto aumenta las necesidades de
sostenimiento. La ubicación de superficie superior de un depósito debe estar
claramente identificados para evaluar otros parámetros (ver “Definición de
conceptos” sección anterior).
Relación entre los tipos de depósitos
La inclinación (buzamiento) puede estar relacionado con el tipo de depósito
(Tabla 6). Las rocas también puede estar relacionado con la resistencia a la
compresión (Tabla 7) (Hartman, 1987). La resistencia de un depósito y su
relación con el macizo rocoso puede estar relacionada con su tipo (Cuadro 8).
Para los taludes (minería a cielo abierto) y los requerimientos de soporte
(minería subterránea), estas relaciones se vuelven importantes. Algunas
variaciones se observan especialmente para vetas y depósitos diseminados.
Clasificación de los métodos de minería a cielo abierto
Profundidad relacionada a la inclinación
La clasificación de minería a cielo abierto, puede basarse en la capacidad
fundamental para trasladar el mineral roto a una distancia determinada. Estas
se basan principalmente en la profundidad del depósito siendo una función de
su inclinación. Los yacimientos planos tienden a ser poco profundas, pero
tienen tendencia a ser depósitos masivos a profundidad. A partir de esto resulta
una serie de relaciones.
Profundidad relacionada a la técnica excavación y relación de desbroce
Debido a los efectos de la liberación de la intemperie (desbroce), la excavación
se hace más difícil y caro con la profundidad, siguiendo con una acción
continua de acciones hidráulica y pala después de lavoladura (Hartman, 1987).
Como una materia de definición, la relación de desbroce (relación de ganga a
mena) por lo general aumenta con la profundidad. Sin embargo, el tratamiento
relativamente barato de residuos cerca de la superficie por fundición tiende a
atenuar este aumento, lo que permite mayores relaciones.
El uso de la telefonía móvil, la minería a cielo abierto, de alto ángulo permite
transmitir mayor profundidades y, junto con el valor del mineral, también influye
en esta relación.
Sistema de clasificación de minería a cielo abierto
Basado en los factores anteriores, un clasificación de minería a cielo abierto se
ha desarrollado (Tabla 9). La clasificación incorpora la información
dependiendo de las características intrínsecas de la geometría del yacimiento.
La explotación de canteras parece ser anómala debido a (1) relativamente
pendientes más pronunciadas (pozo), (2) medios especializados de excavación
y manipulación, y (3) menor cantidad crítica de la sobrecarga. La minería “Glory
Hole” hace una reaparición en minas a cielo abierto muy profundas con
elevación inclinada.
La parte inferior del pozo de alimentación en trituradoras y un sistema de
comunicación, que transporta el material a la deriva a través de una superficie
horizontal o inclinada (Darling, 1989).
En contraste con la clasificación subterránea, la superficie no está formada
hacia el interior de la tierra. Esto se debe a la profundidad y por lo tanto la
técnica de excavación, manejo de mineral estéril, y relación de desbroce están
relacionados a la geometría del depósito particularmente a la inclinación de la
veta. La clasificación anterior, no reconoce esta relación (Hartman 1987; Lewis
y Clark 1964; Morrison y Russell 1973; Stout 1980, Thomas 1973).
Clasificación de los métodos en minería subterránea
Normalmente, dos importantes parámetros independientes se considerará que
formen una matriz, a diferencia de métodos. Estos dos parámetros son (1) la
geometría de depósito básica, como para métodos superficiales, y (2)
necesidad de soporte necesario para estabilizar la mina, o para realizar la
explotación, un problema de control de tierra (Boshkov y Wright 1973; Hamrin
1980; Hartman 1987; Lewis y Clark 1964; Thomas 1973).
Geometría del Depósito
La geometría del depósito emplea los mismos límites para depósitos de forma
tabular que en la clasificación superficial, pero para motivos diferentes. Los
depósitos planos requieren maquinaria de minerales cerca de la superficie; las
empinadas se pueden por gravedad (Tabla 2). Con una inclinación intermedios
que son reconocidos. Si los tajeos se desarrollan en juntas pronunciadas como
“secciones del túnel grande “ o “salas de paso” (Hamrin 1980), el manejo de la
máquina se puede seguir utilizando. El resultado de una configuración inclinada
causa dilución o menor recuperación, o ambas cosas. Porque esta cara
también puede ser por bancos, Los caserones simplemente reproducen un
túnel.
Control de tierras
El control de la tierra requiere el conocimiento de la estructura (de apertura),
materiales (Roca), y las cargas (presiones). Los componentes estructurales se
detallan en la Tabla 10. En la tabla anterior se muestra el yacimiento por sus
rocas de profundidad y detallado por su resistencia (Tablas 5 y 7,
respectivamente). Desde el punto de vista de apoyo, el techo, los pilares, y el
relleno son de interés primordial.
Caja Techo
La caja techo (a veces el techo de la labor) se distingue del techo, por la carga
crítica transferida de elementos entre la sobrecarga y los pilares. La corona
puede ser removida (minada) o colocar apoyo artificial y ligero.
La caja techo es definido como el primer plano competente (fuerte) de la
fractura. Si es poco competente, el apoyo artificial puede mantenerlo estable, si
no es así, el hundimiento se puede prever y evitar incidentes.
Para una veta plana, la carga vertical (perpendicular) en la caja techo es en
gran parte debido a la sobrecarga y su carga horizontal (tangencial) tienden a
ser distribuidos de manera uniforme, lo que resulta un menor esfuerzo por área.
Si la separación del yacimiento se produce sobre el estrato de la caja techo, el
esfuerzo uniformizado es mayor, pero a profundidad, corona tiende a disminuir
la separación.
Las cargas del cuerpo son invariables, mientras que las cargas del borde sobre
todo las ocasionadas por la sobrecarga se puede cambiar (la presión de arco).
La caja techo a menudo es lo suficientemente gruesa para que realizar una
bóveda por debajo de 1/5 (es decir, en menos, de una horizontal y 5 verticales)
para aumentar la estabilidad.
Una pauta para el carbón es que abarca estabilidad, por lo general son menos
de 3 metros (10 ft), mientras que para la roca dura en general son menos de 30
m (98 ft). Para una falla inclinada, la caja techo es la pared superior y los
resultados son similares a una falla horizontal. Las presiones perpendiculares a
ésta son más significativas que las tangenciales, y el estrato del yacimiento
debido a la gravedad es menos probable.
Pilares
Los pilares sirven de apoyo a la caja techo y sus cargas, principalmente la
sobrecarga actuando sobre el área superior de la labor.
El material del pilar consiste principalmente en el propio mineral y, a veces los
residuos se incorporan dentro de la veta. Los Pilares no sólo deben ser lo
suficientemente fuertes, sino también debe ser lo suficientemente rígido, un
requisito con frecuencia pasado por alto.
Si los pilares no están suficientemente rígidos, pero aún suficientemente fuerte,
el techo puede caer sobre los pilares independientes, sobre todo cuando en el
pilar diferencial (y en el piso) ocurre un cambio. La relación de esbeltez mínima
de pilares para evitar este evento es inversamente proporcional a la
recuperación.
La minería de yacimientos horizontales, la potencia del carbón refleja
dramáticamente esta relación y es un factor en la clasificación por la potencia
(Tabla 4). Para los depósitos masivos, incluso en las rocas fuertes, esto hace
pilares aislados de dudoso valor. El rango de altos coeficientes de esbeltez de
cerca de 10/1 para el carbón a 1/3 para la roca.
Los pilares verticales continuos se utilizan para separar tajeos verticales en
roca dura que emplean métodos inclinados, métodos tabulares verticales.
Incluso con un terreno estable, estos se llenan generalmente poco después del
minado para la estabilidad a largo plazo. Cuando los depósitos son masivos
junto con la capa de roca son débiles, el hundimiento es necesaria,
generalmente se realiza como ascensores horizontales o hundimiento de
bloques.
El hundimiento siempre requiere un periodo suficiente de 9 m (30 ft), un buen
control del drenaje, y también los riesgos de dilución y/o recuperación pobre.
Pisos suaves, no uniformes (paredes en la base) actúan al igual que los pilares
suaves e irregulares.
Relleno
El relleno, a menudo es una mezcla de arena formada por los residuos
triturados, de cemento y agua, puede ser fácilmente introducido en confinados
(tapado), inclinado, y rebanadas tabular inclinadas.
Cuando es drenado y desecado, este lodo endurecido proporciona una
resistencia permanente a los movimientos de la tierra, especialmente para las
paredes o pilares.
Es ampliamente utilizado en casi todos los métodos de hundimiento. Esto es
ejecutado progresivamente como bancos se extrae a cabo o se hace de una
sola vez al final en rebanadas. Debido a los asentamientos y la contracción de
distancia de la parte posterior horizontal, es de utilidad marginal para los
depósitos horizontales.
Cuando el enmaderado está densamente puesto, sobre todo con cuadros de
madera, que pugnan con pilares. También, es generalmente rellenado como un
progreso detenido (explotación minera por todo lo alto). Estas relaciones se
resumen en la Tabla 11 y lleva dentro la clasificación oficial.
* Clasificado como a la fuerza (y la rigidez del poste)
* Rodajas horizontales pueden introducir los muchos problemas asociados con
la minería de múltiples junta.
Sistema de Clasificación de la minería subterránea
Basado en una comprensión del entendimiento del mayor manejo de control de
la tierra, el sistema de clasificación subterránea se muestra en la Tabla 12
siguen de cerca los anteriores. La principal diferencia es que a veces parando
la contracción es que el shrinkage stoping es considerado auto soportado en
lugar de apoyo. Sin embargo, aunque el mineral roto proviene de la planta de
trabajo, sigue siendo el apoyo a la pared colgada (techo).
* Clasificado como a la fuerza (y la rigidez del poste)
* Rodajas horizontales pueden introducir los muchos problemas asociados con
la minería de múltiples junta.
Por otro lado, cuando el banco es dibujado al vacío, es sustancialmente auto
soportado hasta que el relleno es introducido. Las desventajas del método
shrinkage son únicas: (1) un piso seguro de trabajo, (2) dilución debido al
desprendimiento y caídas de roca, (3) posibles efectos químicos adversos, y (4)
inmovilizar alrededor de los dos tercios del mineral hasta que el tajeo se
extraiga.
Los cráteres verticales en retroceso (VCR) está incluido en la clasificación entre
minado por subniveles y shrinkage stoping (Hamrin 1980).
Otros Factores
Mientras los subordinados, hay factores adicionales que deben ser
cuidadosamente evaluados. Estas frente a los efectos generales sobre el
medio ambiente, la salud y la seguridad, costos, tasa de salida, y otros.
Por lo general son evaluados en términos relativos, aunque el número también
puede ser empleado (Boshkov y Wright 1973; Hartman 1987). Un ejemplo de
que las consideraciones medioambientales en la superficie están empezando a
afectar los métodos de la minería, está en el uso de pasta de alta densidad de
relleno para devolver la mayor parte de los relaves de nuevo bajo tierra (con el
fin de obtener los permisos mineros de las agencias medioambientales).
Además, ocurren una constante innovación y algunos están demostrando sus
valores probados. Estos incluyen la excavación rápida, el drenaje del metano,
gasificación subterránea, y autoclave (Hartman, 1987). Muchos métodos son
automatizados y robotizados.