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Curso Introduccin a la Minera

Clase 10

Minera a Tajo abierto y Explotacin de Placeres Aurferos

1.- Minera a Tajo abierto Es una operacin de minera en superficie, en la que se extraen bloques de rocas o tierra para beneficiar el contenido de minerales valiosos que contienen.

Durante este proceso el terreno superficial se excava formando un hueco (tajo) cada vez ms grande y profundo hasta que se extrae todo el mineral econmico (econmicamente minable por este mtodo). La geometra final de esta excavacin se determina antes de comenzar la operacin.

En el diseo de un tajo abierto se maximiza el beneficio econmico.

Usando la informacin geolgica de los ncleos de la perforacin diamantina, se cubican bloques de 3 dimensiones. Estimando el valor del mineral de cada bloque.

Adicionalmente, se calcula el costo de extraccin y procesamiento de cada bloque, as se puede asignar la utilidad o beneficio de cada bloque.

Entonces el diseo ptimo del Tajo Abierto es aquel que maximiza el beneficio total econmico de la mina, mientras que se satisfacen los requisitos de: a) estabilidad de los taludes (Angulo de los bancos), y b) y de extraer el mineral o roca con valor, o la roca sin valor o de baja ley (desmonte) que se encuentra sobre o entre el mineral valioso.

Existe software para determinar el diseo del tajo, a partir de la informacin topogrfica de superficie, de la informacin geolgica que dan la ley del mineral y el tipo de mineralizacin (de los taladros de exploracin) y tambin de la calidad del terreno, los precios de los metales y los costos de operacin y de inversin.

Antes (y ahora tambin) estos clculos se hacan manualmente.

Teniendo los planos de superficie (a curvas de nivel) y el logueo1 de los taladros de exploracin, se preparan secciones transversales al eje mayor del depsito, y se puede entre seccin y seccin, y entre nivel y nivel, calcular los volmenes en toneladas (bloques) y la ley, de mineral econmico, de mineral de baja ley y de roca estril.

1 Logueo es la representacin del hueco de perforacin, mostrando la roca y los minerales que atraviesa y las leyes

del mineral.

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SECUENCIA EN EL DISEO DE UN TAJO ABIERTO

superficie

huecos de exploracin(taladros diamantinos)

Deposito mineral

Lineas de curvas de nivel

Traza del cuerpo mineral en superficie

Lnea maestra

Secciones maestras

Seccin 4

Mineral

Cobertura Esteril

superficie

Trazo Final del TajoEn la Seccin 3

Nivel 2300

Nivel 2400

Nivel 2400

Nivel 2500 Nivel 2500

Nivel 2580

Seccin 5

Mineral

Cobertura Esteril

superficie

Trazo Final del TajoEn la Seccin 5

Nivel 2300

Nivel 2400

Nivel 2400

Nivel 2500 Nivel 2500

Nivel 2580

Seccin 6

Mineral

Cobertura Esteril

superficie

Trazo Final del TajoEn la Seccin 6

Nivel 2300

Nivel 2400

Nivel 2400

Nivel 2500 Nivel 2500

Nivel 2580

Seccin 7

Cobertura Esteril

superficie

Trazo Final del TajoEn la Seccin 7

Nivel 2300

Nivel 2400

Nivel 2400

Nivel 2500 Nivel 2500

Nivel 2580

Y as sucesivamente se dibujan todas las secciones.

Luego se unen en cada nivel los puntos de todas las secciones, y de esta manera se tienen las lneas de contorno del diseo del tajo en cada nivel, y el diseo final del Tajo abierto. (Les recomiendo ver las Tesis sobre Diseo de Tajo abierto en la Biblioteca. -Tajo L-G de Juan Mendoza)

Nivel 2300

Nivel 2400

Nivel 2400

Nivel 2500

Nivel 2580

Diseo final del tajo

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CANTERAS

Las Canteras tambin son tajos abiertos, la diferencia es que generalmente se trabaja de un nivel hacia arriba y no hacia abajo, aunque a veces tambin se produce un gran hueco en la tierra, ms bien al final se tiene un terreno nivelado. La roca caliza para la fabricacin de cemento se explota en canteras, aprox. 5 millones de toneladas anuales en el Per.

Los materiales de construccin, como arena, piedra de cimientos, piedra chancada, etc., y la arcilla para fabricar ladrillos tambin se explota en canteras, el total anual del Per en estos materiales bordea 18 millones de toneladas. Usando maquinaria grande tractores, cargadores frontales, camiones, chancadoras, aunque tambin existe gran cantidad de mineros artesanales y/o informales, con carretillas, lampas, picos y otros artificios.

1234

567

8910

Superficie original

Nivel 2300

Nivel 2400

Nivel 2500

Modo de trabajar en Cantera

Perforacin, Disparo y Carguo en Tajo Abierto o en una Cantera

perforacin

cargador

camin

Mineralroto

PLACERES AURFEROS o de Otros Minerales Pesados

Que es un Placer? (de oro u otros minerales pesados) Es un depsito de arenas y/o gravas, como una playa, una terraza, o los sedimentos que existen en un curso de agua, que contiene concentraciones de minerales pesados como el oro, diamantes, casiterita (estao), ilmenita, (titanio), rutilo (zirconio), etc..

El oro en particular y todos los minerales que se encuentran en placeres son muy resistentes al intemperismo, (a erosin y transporte). Si no lo fueran no existieran.

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La roca que contiene oro se erosiona, el oro se libera y se transporta por la corriente aguas abajo como oro en polvo, laminillas, granos y charpas (nuggets).

Durante las temporadas de lluvias, cuando se movilizan las rocas y arena en las corrientes de agua, el oro se moviliza y luego se concentra. Entonces propiamente lo que buscamos son las concentraciones.

Las corrientes de agua cumplen la funcin de hacer una concentracin gravimetrica (por diferencia de densidad o gravedad especfica). Tan pronto hay una disminucin de la velocidad de la corriente de agua, el oro y los minerales pesados se sedimentan.

Los cambos de velocidad se producen; en las curvas de los ros, en la parte interna, cuando un ri se ensancha de improviso (aumenta el rea del cauce), cuando un ri cambia de pendiente, por ejemplo baja de 12% a 6%, o cuando entra en un lago, donde la velocidad cambia bruscamente a cero, cuando una quebrada entra en un ri mayor formando un delta.

En todos estos casos se producen playas y/o terrazas donde existen concentraciones de oro y minerales pesados. Generalmente estos depsitos son a su vez removilizados varias veces, conforme cambia la topografa.

Donde estn los placeres? Los placeres usualmente estn asociados con reas de rocas gneas. El oro se formo en vetas o cuerpos por soluciones mineralizadas en los alrededores de las rocas gneas donde en algunos casos aun existen vetas de oro.

Tambin debe tenerse en cuenta que los depsitos detrticos de oro (aluviales-fluviales, glaciares, coluviales y de otro tipo) pueden estar asociados al ro tal como se presenta actualmente; o pueden estar asociados a una geomorfologa antigua; por ejemplo: terrazas fluviales colgadas en una quebrada en las ladera cuando antiguamente el curso del ro era mucho mas alto, o que existan playas ahora enterradas de un curso de ro ahora inexistente, porque el ro cambio de curso.

Mecanismos de Concentracin de Minerales Pesados en los Cursos de Agua, o Litoral Yacimientos aluviales (glaciares, fluviales), coluviales y detrticos in situ,

Concentracin en ros rpidos; en terrazas fluviales, playas, deltas y trampas. Concentracin en ros maduros; en playas y en la llanura de inundacin. Concentracin por la Resaca del mar, y levantamiento del litoral

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Perfil de una Quebrada

DepositoModerno

terrazas antiguas

Cauce antiguo

Cauce actual

Cause mas antiguo

Terrenos altos antiguos

Terrenos altos antiguos

Placeres en un Ro MaduroMadre de Dios

playas

Llanura inundable

Llanura de inundacin

Cauce actual Terrenos altos

gravas

erosin

Depositosde playa

Playas antiguas enterradas

Llanura de inundacin

Prospeccin de Lavaderos

Para probar el terreno se usa la Batea, se carga en ella el material y se lava, sumergindola en el agua sacando el material grueso, y dndole un movimiento circular. La batea es como un sombrero chino hecho de madera o de fierro. Es un cono, o cono trunco con base muy amplia. El cono trunco se asemeja a una sartn.

Despus de lavar continuamente con agua, sacando el material grueso por la periferia, se van concentrando al centro los minerales pesados con el oro. Hasta que queda un concentrado de minerales negros (llamado arena negra o arenilla negra), donde se encuentran muchas chispas de oro o charpas. El nmero de chispas para un volumen de material indica la ley en gr/m3 de oro que existe en el terreno.

El concentrado se somete luego a amalgamacin, para separar el oro.

Es preferible que la batea sea de fierro, en las bateas de madera el mercurio se mete entre las fibras de la madera y cuando se batea para explorar el mercurio se apodera del oro, entonces no se ven las chispitas de oro en la batea, y no se sabe luego si hay oro o no hay oro en el terreno.

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Explotacin de Lavaderos La explotacin industrial de extraccin y procesamiento se hace con:

Pico, Lampa y Carretilla hasta una canaleta o mesa por donde corre agua; un hombre puede hacer m3/da. Si se juntan 3 hombres pueden hacer 2 a 3 m3/da. La ley mas baja trabajable es 1.5 gr oro/m3

Con cargador frontal, un tractor, camiones para transportar y grandes canaletas para lavar. 1,000 m3/da por cada cargador frontal operando. La ley mas baja que se puede trabajar es 0.35 gr de oro/m3

Con Draga; las que han existido en el pas hacan:

Lugar Yd3/da peso draga toneladas

Produccin mensual

San Antonio de Poto (Puno) 4,000 4,500 60 a 90 kgs Ro de Los Amigos (Madre de Dios) 2,500 2,500 69 kgs Ro Caychive (Madre de Dios) 2,500 1,800 30 kgs

Las leyes de San Antonio de Poto son 0.33 gr oro/m3, las del Ro de los Amigos 0.25 gr/m3, la de Caychive 0.3 gr/m3

DRAGA DE CANGILONES

CASCO

MATERIAL LAVADO

La draga trabaja en una laguna