extracción en minas a rajo abierto

8/10/2019 Extraccin en Minas a Rajo Abierto

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cuentra a nivel ms supercial que e l sulfurado, por causa de la lentaaccin del oxgeno atmosfrico.

Los equipos actualmente utilizados en la gran minera a cielo abier- to son de grandes dimensiones y capacidades. Es normal encontrarpalas gigantes que con su balde pueden extraer hasta 80 a 100 tone-ladas de mineral en cada operacin de carguo a los camiones tolvacon capacidad de carga superior a las 300 ton.

En el proceso de extraccin, el mineral se obtiene en toda la gama de

tamaos de roca, llegando a tamaos mximos por sobre un metro,razn por la cual el mineral debe ser fragmentado hasta tamaosadecuados a cada sistema de tratamiento posterior.

En algunos casos se extrae el cobre de antiguos botaderos de minasque an tienen una ley de metal explotable, esto como consecuen-cia de los mtodos de extraccin inecientes utilizados en el pasado.

El objetivo del proceso de extraccin es sacar la porcin mineraliza-da desde el macizo rocoso de la mina, que puede ser a rajo abierto,subterrnea o la combinacin de ambos, y enviarla a la planta de pro-cesamiento, en forma eciente, segura y ambientalmente realizable,para ser sometida al proceso de obtencin del metal principal con-

tenido y sus subproductos. Para ello debe fragmentarse la roca, demanera que pueda ser removida de su posicin original, y luego sercargada y transportada a sectores de acopio fuera de la mina a unagranulometra manejable para los procesos siguientes.

La explotacin de un yacimiento por el mtodo de rajo abierto requie-re de datos iniciales, provenientes de campaas previas de explora-cin o sondajes, los cuales sern procesados de modo de obtenerun modelo de bloques, que consistir en una matriz tridimensional debloques de dimensiones denidas por su largo y ancho, por lo generaliguales, y alto, que corresponder a la altura de los bancos del futurorajo. Dicha altura ser denida principalmente en funcin de las ca-ractersticas del yacimiento y la eleccin de los equipos de explota-cin. Cada uno de estos bloques podr guardar informacin relevantede datos, por ejemplo:

Tipo de roca (geomecnica, estructuras y litologa). Leyes (del mineral principal y de sus subproductos). Datos econmicos (costos de extraccin, de proceso, de venta y

benecio).

1.1.1 ASPECTOS GENERALES

Cuando los yacimientos presentan una forma regular y estn en lasupercie o cerca de sta, se emplea el proceso de extraccin a rajoabierto, de manera que el material estril que lo cubre sea retirado aun costo tal que pueda ser absorbido por la explotacin de la porcinmineralizada. Este sistema permite utilizar maquinaria de grandes di-mensiones, ya que el espacio no est restringido como en el caso delas minas subterrneas, aunque su operacin puede estar limitada porel clima, como es el caso de las minas ubicadas en la alta cordillera.

La eleccin del mtodo de explotacin de un yacimiento dependeprincipalmente de una decisin econmica y ambiental, consideran-do inversiones, costos y benecios del proyecto a explotar, los cualesestn directamente relacionados con los siguientes factores propiosdel yacimiento:

Tipo de mineral. Ubicacin. Tamao. Forma. Topografa supercial. Profundidad del cuerpo mineral.

Complejidad, calidad y distribucin de la mineralizacin. Caractersticas del macizo rocoso. Calidad de la informacin de reservas. Inversiones asociadas.

Por otro lado, la eleccin considera tambin las polticas, necesida-des y recursos que disponga la empresa interesada en realizar la ex-plotacin.

En Chile los recursos minerales de cobre y otros metales se encuentran normalmente en forma de diversas especies mineralgicas, enyacimientos que segn su composicin qumica se clasican gene-ralmente en minerales oxidados y sulfurados compuestos por mine-rales primarios y secundarios. La mayora de los yacimientos estnconstituidos por variados tipos de minerales. Hoy da el desarrollo dela tecnologa en el procesamiento de minerales permite llegar a costos de explotacin muy rentables, especialmente en el caso de losminerales oxidados y sulfurados secundarios.

En el caso de los yacimientos de tipo mixto, el recurso oxidado se en-

PROCESOS DE EXTRACCION DE MINERALES

1.1 EXTRACCION EN MINAS A RAJO ABIERTO


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Recuperaciones metalrgicas

Obtenida la informacin se pasa a la etapa de diseo, en la que seobtendrn los lmites econmicos de la explotacin del llamado pitnal (rajo nal). Adems, en esta etapa se podrn agregar los lmitesde las distintas etapas de la explotacin, llamadas fases, las cualesdenen la secuencia de explotacin del yacimiento.

Disponiendo de los lmites econmicos del rajo nal y las fases de ex-plotacin, se debe denir la forma como se van a extraer las reservas,

lo que corresponde a la etapa de planicacin de la explotacin. Estaplanicacin consta de tres etapas paralelas, donde cada una denelas actividades de explotacin para perodos de tiempo distintos, de-nominadas planicacin de corto, mediano y largo plazo.

La planicacin minera entrega las bases para asegurar que la opera-cin sea eciente y conable en todas sus operaciones con criteriosde mnimo costo o mximo benecio. Para esto se dene la porcindel yacimiento que se explotar de acuerdo con la ley de corte,que es una relacin entre la ley del mineral y lo que cuesta procesareste mineral segn sus caractersticas metalrgicas. De esta forma,se asegura un benecio econmico.

En la operacin de una mina intervienen varios equipos de trabajo,cuyas acciones por especialidad deben ser coordinadas para lograruna alta eciencia y seguridad en la faena.

Estos equipos son:

Geologa: entrega la informacin de las caractersticas fsicas, qumi-cas y mineralgicas del material a extraer.

Planicacin: elabora el plan minero, considerando todas las varia-bles de geologa, operacin, mantencin, costos y plazos que inter-vienen en l.

Operaciones: realiza el movimiento del material en la mina a travsde las operaciones de perforacin, tronadura y carguo y transporte.

Mantencin: debe velar por la disponibilidad electromecnica de to-dos los equipos que participan y que son perforadoras, palas, camio-nes, equipos auxiliares, etc.

Administracin: proporciona el apoyo en manejo de recursos huma-nos, adquisiciones, contratos, etc.

Otros: participan tambin asesores en materias de seguridad, medioambiente y calidad, para lograr el cumplimiento de las normas y orientaciones correspondientes a un trabajo seguro, limpio y de calidad.

El material que contiene una ley inferior a la ley de corte, es consi-derado estril si no contiene metales y considerado mineral de bajaley si tiene algo de metales recuperables a travs de otro procedi-

miento.

La extraccin del mineral, del estril y del mineral de baja ley se rea-liza siempre siguiendo una secuencia de las siguientes operacionesunitarias:

Perforacin. Tronadura. Carguo. Transporte.

Apoyados por :

Exploraciones paralelas a la operacin. Sistemas de manejo de materiales. Servicios de apoyo.

El producto principal de este proceso es la entrega de mineral paraser procesado en la planta de benecio.

1.1.2 CONSTRUCCION DE UNA MINA A RAJO ABIERTO

Aspectos Generales

El rajo se va construyendo en avances sucesivos laterales y en pro-fundidad. A medida que se va profundizando en la mina, se requiere ir

Figura 1.1


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expandiendo para mantener la estabilidad de sus paredes, creciendoy cambiando su forma constantemente. De este modo se genera unapared inclinada escalonada con bancos y caminos especialmentediseados para el trnsito y operacin de todos los equipos. Cadabanco se va cortando hacia abajo, generando la pared del rajo. En lamayora de los casos, la altura de los bancos vara entre 13 y 18 m.

La estabilidad de los taludes es muy importante, ya que de eso depen-de la seguridad de la operacin, siendo sta una parte relevante en larentabilidad del negocio.

Se deben determinar previamente los lugares donde se ubicarn losbotaderos de material estril, las instalaciones elctricas, los puntosde suministro de petrleo y agua, las plantas de benecio, los talleresy las dependencias administrativas, de manera que no sean afecta-das por los avances del rajo.

Conguracin de una pista de transporte

ser ms alta, de modo que pueda detener efectivamente a cualquiervehculo en una emergencia sin que caiga. La altura de la cuneta ha-cia el rajo es generalmente la mitad del dimetro de las ruedas de loscamiones que transitan por el camino.

La distancia de seguridad: Es la distancia entre la pista y las cunetas,en el caso de una sola va, y entre dos camiones, en el caso de dobleva. Considera el efecto visual que se produce al conducir un equipode gran altura.

Pistas para el cruce de camiones o doble va

Pistas, bermas, zanjas y cunetas

La zanja: Se construye con el n de canalizar las aguas de drenaje.Al no canalizar dichas aguas se corre el riesgo de que stas daeny corten los caminos. Las zanjas por lo general tienen un ancho de 1metro y una profundidad de 50 centmetros.

Las cunetas: Se construyen para contener a los vehculos en casode emergencia; por ello la cuneta que est hacia el rajo tendr que

Bermas de seguridad o de contencin de derrames

Las bermas de seguridad o de contencin de derrames se disean enfuncin de la probabilidad de que ocurra algn siniestro geomec-nico, como el desplazamiento de una cua o volcamiento de algunaroca, segn sea la situacin geomecnica.

El ngulo de talud nal de la zona estudiada, que en denitiva se tra-ducir en benecio econmico, depender del ancho de la bermarecomendada. Cabe destacar que el ancho variar en las distintas

zonas del rajo segn las condiciones y caractersticas geomecnicasde cada sector. Su ancho vara de 8 a 12 m.

Se puede apreciar en la siguiente foto la contencin de derrames querealizan las bermas de seguridad:

Figura 1.2

Figura 1.3


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En los cruces, donde se requiere acceder a ms de un banco, el ac-ceso deber cumplir con la siguiente conguracin:

Para el diseo de una rampa debemos considerar las siguientes va-riables, tomando en cuenta que una rampa se compone de distintos tramos que no necesariamente tendrn las mismas caractersticas:

Pi = Pendiente del tramo i (%).Ci+1 - Ci = Diferencia de cota del tramo i (metros).Ai = Ancho del tramo i (metros).Ri = Radios de curvatura en el tramo i (metros).Lri = Longitud real del tramo i (metros): es la que de-

ben recorrer los equipos.Lai = Longitud aparente del tramo i (metros): es la que

se ve en el plano.

La pendiente, el ancho y los radios de curvatura de cada tramo debenpermitir que los equipos que circulen por la rampa puedan alcanzarsus rendimientos productivos sin sufrir deterioros en su funciona-miento o estructura ni tampoco producir riesgos en la operacin.

La diferencia de cota de cada tramo por lo general resulta de la dife-rencia de cota de un banco y el siguiente, es decir, la altura de ban-cos, a menos que se trate de un banco sin pendiente en el cual ladiferencia de cota es cero.

Longitud real = Longitud aparente * tg ( )

Lri = Lai * tg ( i)

La longitud nal de la rampa resultar de la suma de las longitudesreales de todos los tramos.

LrTOTAL = Lri

Radios de curvatura en pendiente y su componente plana:

Se puede visualizar en la siguiente fotografa el rajo con sus rampasy accesos:

Mina Escondida

Figura 1.6

Figura 1.7

Figura 1.8


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La materializacin de la rampa en el diseo de un rajo puede realizar-se de acuerdo a los siguientes sistemas:

Sistema en Corte:

Desde abajo hacia arriba, partiendo desde la pata del banco ms pro-fundo, lo que genera una extraccin extra de material al ampliarse elrajo o ensancharse ms los bancos superiores.

Sistema en Relleno:

Desde arriba hacia abajo, tomando como punto de partida la pata delbanco, ms alto, lo que produce una disminucin del ltimo banco, esdecir, puede que queden hasta uno o ms bancos sin explotar.

Angulos de talud

El talud o pared de la mina es el plano inclinado que se forma por lasucesin de las caras verticales de los bancos y las bermas respecti-vas. Este plano presenta una inclinacin de 45 a 58 con respecto ala horizontal, dependiendo de la calidad geotcnica de las rocas queconforman la mina.

El ngulo de talud es uno de los parmetros geomtricos ms signi-cativos en la explotacin de un rajo, ya que una de las restriccionesoperacionales ms relevantes es garantizar la estabilidad de cadauno de los sectores involucrados. Para esto se requiere mantener unageometra de diseo que permita un mximo benecio econmico yun mnimo factor de riesgo geomecnico. Cualquier variacin de losngulos de talud generar dos efectos directos:

Cambios en la estabilidad del talud y la explotacin. Cambios en los benecios econmicos de la explotacin.

Al aumentar el ngulo de talud, disminuye la cantidad de estril a re-mover para la extraccin de la misma cantidad de mineral. Adems, sepodran extraer reservas minerales que antes no era posible extraer.Por lo tanto se genera un aumento en los benecios econmicos de la

Sistema Mixto:

Es la unin de los dos sistemas anteriores, donde se toma como refe-rencia un banco intermedio, lo cual produce una disminucin menoren los ltimos bancos y un ensanchamiento menor en los bancos su-periores. En este caso se puede adoptar algn criterio para elegir elbanco con mayor aporte de no al proyecto, que permita maximizarel ujo nal.

Figura 1.9

Figura 1.10

Figura 1.11

Figura 1.12


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explotacin. Pero este incremento del ngulo de talud slo ser viableen el caso que las condiciones geomecnicas lo permitan.

Puede darse el caso contrario al aparecer una nueva informacingeomecnica que obligue bajar el ngulo de talud, lo que generaruna mayor cantidad de estril a remover y una menor cantidad demineral a extraer.

En las guras anteriores puede verse que los efectos del cambio enel ngulo de talud quedan manifestados en la relacin estril/mineralde la explotacin, y puede signicar la no viabilidad del proyecto, porlo que la informacin relacionada al ngulo de talud debe ser lo msconable posible.

Por otro lado, dependiendo de las rocas presentes, estructuras,orientaciones, etc., podr existir ms de un ngulo de talud ptimo endistintos sectores de la mina.

Los ngulos de talud considerados en la explotacin de un yacimientoson:

Angulo de Talud de la pared del banco: Representa la inclinacin dela pared del banco. Este ngulo se mide desde la pata del banco a supropia cresta.

Angulo de Talud inter rampas: Representa la inclinacin del conjuntode bancos que se sitan entre una rampa y la rampa consecutiva.Este ngulo se mide desde la pata del banco superior donde se en-

cuentra una rampa hasta la cresta del banco donde se encuentra laotra rampa.

Angulo de Talud de un conjunto de bancos: Representa la inclina-cin de un grupo de bancos sin existir entre ellos alguna diferenciageomtrica importante. Este ngulo se mide desde la pata del bancoms profundo hasta la cresta del banco de cota mayor.

Angulo de Talud overall: Representa el ngulo de inclinacin de lapared nal del rajo, incluyendo todas las singularidades geomtricas

existentes. Este ngulo se mide desde la pata del banco ms profundohasta la cresta del banco ms alto de la explotacin.

Existen dos formas distintas de medir los ngulos de talud. Una deellas es la descrita, es decir, de pata a cresta y la otra es medir losngulos de pata a pata. Generalmente, en geomecnica se utiliza laprimera forma y en planicacin se utiliza la segunda.

Figura 1.13

Figura 1.14

Figura 1.15

Figura 1.16


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Ancho mnimo de operacin

En el caso de la perforacin, el ancho mnimo de operacin es la sumadel rea sometida a la perforacin y un ancho necesario para el trn-sito de los equipos de perforacin y tronadura, rea que queda satis-fecha al considerar el ancho mnimo de carguo.

En el caso del transporte, el ancho mnimo de operacin correspondeal rea en que el camin puede realizar sus maniobras sin problemasy en forma segura. Para esto se requiere conocer las dimensionesfsicas de operacin de los camiones.

Ancho mximo de expansin de un banco

En el caso que se deba realizar una expansin de un banco paralela-mente con la expansin de un banco inferior, es necesario considerar

que los equipos puedan efectivamente operar despus de la tronadu-ra, por lo que se debe denir un ancho mximo de expansin.

En el caso del carguo se dene el ancho mnimo de la siguiente forma:

Ancho mn. de carguo = BS + DS + 0.5 x AC + 2 x RG + 0.5 x AC + DS + DMAncho mn. de carguo = BS + 2 x DS + AC + 2 x RG + DM

BS = Berma de seguridad.AC = Ancho del camin.DS = Distancia de seguridad.RG = Radio de giro del equipo de carguo .DM = Derrame de material.

Figura 1.18

Figura 1.19

Figura 1.20

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Desfase entre palas o largo mnimo de expansin

Para realizar la operacin de carguo en un banco, y paralelamente enun banco inferior, se debe considerar que los equipos puedan efectivamente operar despus de la tronadura. Para ello se dimensionael largo de la tronadura y se suma la distancia de operacin de losequipos de carguo del banco superior, incluyendo las distancias deoperacin de los equipos complementarios.

1.1.3 DISEO DE BOTADEROS

Aspectos generales

Un botadero es un lugar especco donde se deposita el material estril extrado de la mina, el cual debe cumplir con las condicionesnecesarias para ese n.

Un buen lugar para un botadero ser el sector que cumpla de mejormanera con las exigencias tcnicas y econmicas que mencionamos

a continuacin:

- La distancia entre el punto de carga de los camiones en la mina y elbotadero debe ser la mnima posible, ya que el costo en transportedepende de esta distancia.

- El botadero debe ser geolgica y geomecnicamente apto paraello, ya que la gran cantidad de material a depositar puede generar

siniestros geomecnicos o hundimiento en el sector.

- El sector elegido debe carecer de recursos utilizables (por ejemplo un yacimiento o una reserva de agua), ya que este sector podra tener importancia econmica en el futuro si en el presente no la tiene.

Caso de explotacin a banco abierto

Figura 1.21

Figura 1.22


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- La utilizacin del sector elegido no debe signicar un dao ambiental real o potencial.

Botaderos en laderas

Generalmente se eligen los botaderos en las laderas de los cerroscircundantes a la explotacin, considerando la simplicidad en la des-carga, espacio, estabilidad y mantencin.

Botaderos en pilas o tortas

Cuando no se dispone de laderas en que se puedan depositar los materiales estriles, se debe recurrir a la construccin de pilas o tortasde acopio. En este caso se debe considerar la construccin o habili- tacin permanente de accesos sobre la pila.

Botaderos en quebradas

Slo podrn realizarse botaderos en quebradas en casos que no con-lleven un riesgo geomecnico real o potencial, teniendo precaucinadems con los cauces de aguas que pudiesen verse afectados.

Botadero en pilas o tortas

Figura 1.23

Figura 1.24

Figura 1.25


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Colapso en los bordes del botadero

Los colapsos en las caras de material compacto, como en el casode los bancos construidos en roca, generalmente se pueden estimar,prevenir y controlar, ya que la mayora de las veces las estructurasson debidamente mapeadas y tienen alguna manifestacin en la su-percie.

Para el caso de los depsitos de material suelto, se puede apreciarcierta presencia de inestabilidad en supercie, pero no siempre sepuede determinar el volumen afectado, debido a que la cara por lacual de deslizara el material no es recta, sino curva.

En algunas ocasiones puede apreciarse en la pared algn abulta-miento, permitiendo estimar la curva de deslizamiento, e incluso evi- tarlo con algn tipo de accin.

Mantenimiento de botaderos

Para evitar el colapso en los botaderos se debe realizar la compactacin, ya que as se lograr que el material suelto llegue a ser msparecido a un material compacto, consiguiendo una mejor estabili-dad global. Generalmente para realizar la compactacin se recurre alapoyo de equipos como bulldozers y wheeldozers.

Una buena compactacin de un botadero debera incrementar alre-dedor de un 9% la densidad de un material suelto que llega al dep-

sito. Puede que la densidad en los niveles inferiores del depsito seamayor que en los niveles superiores, por la presin que ejercen estosltimos.

Cabe destacar que aunque no se pudiera lograr la mxima compactacin con los equipos, es de suma importancia lograr uniformidad enla compactacin, ya que mientras ms homognea sea la densidadpor niveles dentro de la pila, ms segura ser la operacin sobre elbotadero, garantizndose as la estabilidad general de la pila.

Las zonas donde hay discontinuidades o donde se tienen problemasde compactacin, estn ms propensas a la manifestacin de algncolapso, independientemente de que sea o no la causa de ello. Porejemplo, si un sector se encuentra mal compactado y ocurre un even- to ssmico de proporciones, lo ms probable es que si hay algn tipode colapso en la pila, tendra relacin con el sector antes menciona-do sin ser ste el causante del evento ssmico.

Figura 1.26

Figura 1.27

Figura 1.28

Figura 1.29


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Presin ejercida sobre el terreno por el botadero

Uno de los efectos que producen la presencia de un gran volumen dematerial en un lugar donde antes ste no exista, es el de la presinsobre el terreno. Por esto se debe considerar si el terreno ser capazde soportar sin problemas la disposicin del estril.

Ha habido casos en que al encontrarse los botaderos muy cercanos ala explotacin de la mina, se han detectado algunas anomalas en elrajo o en minas subterrneas, producto de la presin ejercida por los

depsitos de estril.

Tipos de botaderos

Existen distintos tipos de botaderos, segn el proceso metalrgicocon que cuente la mina, como los siguientes:

Botaderos de estril. Botaderos de sulfuros con baja ley potencialmente lixiviables. Botaderos de xidos con alta ley, potencialmente lixiviables o

comercializables. Botaderos de sulfuros con alta ley, potencialmente lixiviables. Botaderos de material orgnico, para futuras restauraciones

ambientales. Botaderos de materiales como carbonatos, arcillas, gravas, are-

nas, etc., que de una u otra manera pueden tener inters econ-mico.

Botaderos de mineral tratable cuyo tratamiento se posterga pordar preferencias a los que aportan mayores benecios.

Cabe destacar que el lugar escogido para el botadero debe conside-rar variables presentes y futuras. Por ejemplo, si se est pensando enla disposicin de un material que en el futuro ser lixiviado con cidosulfrico u otro, se debe buscar un lugar tcnica y econmicamenteadecuado para poder implementar un sistema de lixiviacin en el fu-

turo, aunque no est contemplado hacerlo.

Operacin en botaderos

La descarga del material por parte de los camiones se realiza en elborde del botadero, seguido de la operacin de equipos de apoyocomo los bulldozers y/o wheeldozers, los cuales proceden a realizarsu acomodamiento y a construir la cuneta de seguridad.

Botadero en Collahuasi

Figura 1.30

Figura 1.31


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En el caso de que se requiera cubicar el estado de algn botaderooperativo, se debe realizar inicialmente un levantamiento topogr-co y luego evaluar el estado actual del botadero, de tal manera quese pueda llevar un control de la alimentacin o del crecimiento deldepsito.

Clculo del volumen a utilizar en el botadero y su costo de utilizacin

El clculo del volumen de los botaderos se realiza con el n de estimarel espacio fsico necesario para la adecuada disposicin del materialestril, para poder denir el lugar o lugares adecuados.

Cada tonelada de material a depositar en el sector habilitado paraeste n tendr un costo asociado, de manera que es de suma importancia evaluar correctamente el botadero en un proyecto de explota-cin a rajo abierto.

Dicho de otra forma, cada bloque de estril, dentro de la explotacin, tendr asociado un costo de extraccin extra por concepto de ma-nejo fuera de la mina, por lo que se requerir de una planicacinespecial para su disposicin fuera de la explotacin.

Para calcular el volumen necesario para depositar los materiales in-volucrados en la explotacin, se tiene la siguiente frmula:

VX = TX / DX (m3)

Donde:

VX : Volumen necesario para depositar el material x (en m3).

TX : Tonelaje del material x in situ (en la mina). DX : Densidad compactada nal del material x en el botadero (en

ton/ m3).

Calculado el volumen necesario, se deben identicar los sectoresdonde podrn ser depositados los distintos materiales, teniendo encuenta las consideraciones antes descritas.

Para visualizar grcamente y cubicar los futuros botaderos, se debeobtener informacin de los sectores elegidos, por ejemplo, la pen-diente del sector, el ngulo de reposo del material, reas y altura delos depsitos.

Costo de una tonelada de estril enviada a botadero

El material estril no tiene relevancia econmica desde el punto devista del benecio que reporta, pero s lo tiene desde el punto de vistade los costos que involucran su extraccin y disposicin.

Los costos que posee un bloque de estril son los siguientes:

Costo de extraccin desde la mina y la distancia que tendr que recorrer ese material sobre el equipo de transporte, lo que podr establecer la construccin de realces versus la extensin del

botadero en una sola plataforma.

Costos de mantencin de los depsitos, los que generalmente asume el rea de servicios mina.

Costo asociado a restauracin de depsitos en el caso de impre-vistos.

Figura 1.32

Figura 1.33


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1.1.4 PROCESOS PRODUCTIVOS ENUNA MINA A RAJO ABIERTO

Aspectos generales

En general, se dene como proceso productivo la actividad o con-junto de actividades sobre las cuales interactan diversos factoresexternos e internos que permitirn obtener resultados o productos.

Para el caso de las operaciones en una mina, se denir como pro-

cesos productivos todas las operaciones mineras que arrojen comoresultado un producto fsico o informacin.

El objetivo nal de una mina a cielo abierto es obtener un producto encantidad y calidad denidas previamente segn estudios geolgicos,mineros, metalrgicos y de mercado. Este objetivo puede ser divididoen subobjetivos, donde a cada uno de ellos podemos asociar un pro-ceso, el cual tiene asociado un conjunto de actividades.

Se debe garantizar un ambiente de operacin apto para lograr losmejores rendimientos de los equipos involucrados, tanto en la partefsica (material, equipos, mantencin, disponibilidad, insumos, etc.),como en la parte humana y ambiental (operadores, mantenedores,jefes de turno y otros).

Cabe destacar que el principal insumo y a la vez producto de cadaproceso productivo es la informacin, la que segn su calidad y cantidad permitir llevar a cabo los procesos productivos con el ms altopotencial de xito posible.

Esquema Proveedores - Proceso - Clientes

Un modelo de gestin usado en la minera es denir cada proceso enforma independiente, el cual cuenta con sus proveedores y clientes.Entonces, cada proceso tendr sus entradas que sern abastecidaso entregadas por los proveedores y deber generar sus salidas parasatisfacer las necesidades de sus clientes.

Los clientes son los principales condicionantes del proceso, ya quedenen las exigencias de calidad y cantidad de las salidas que unproceso entregar. Pero los proveedores tambin juegan un papelimportante, ya que para que un proceso genere salidas de buenacalidad, las entradas suministradas por los proveedores deben ser tambin de buena calidad.

Es fundamental que para que las entradas y las salidas de un procesosean de buena calidad debe haber un ujo permanente de informa-cin entre proveedores, clientes y el proceso.

El buen rendimiento nal de una operacin minera depender de quecada proceso obtenga resultados que cumplan o superen las expec- tativas de sus clientes internos y/o externos.

Algunos de los factores que con mayor frecuencia estarn presentes,como entradas o salidas, en todo proceso productivo en la mina sonlos siguientes:

Caractersticas Geomecnicas de la Roca:

Las caractersticas que tengan las rocas involucradas en una explotacin en particular ser una informacin de entrada en cada procesorelacionado con la extraccin, ya que condicionar las dimensiones,ngulos de talud de la mina y la secuencia de explotacin.

Caractersticas del Material Removido:

La dureza y abrasividad de la roca inuirn en el rendimiento y costosde todos y cada uno de los procesos productivos; por ejemplo, es muydiferente perforar roca dura que roca blanda, as como tambin lasestructuras presentes inuyen en la calidad de la perforacin. Adi-cional a lo anterior existe un deterioro variado en los aceros de losbaldes, tolvas y equipos de apoyo.

Planicacin:

La correcta planicacin de la produccin permitir que el rendimien- to de los equipos sea el adecuado. A su vez, la planicacin comocliente requerir informacin el de las operaciones en forma dereportes de operacin, movimiento, disponibilidades, etc., para aspoder proyectar a futuro los movimientos de materiales y disposicinde recursos requeridos. La planicacin siempre debe apuntar a los


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objetivos estratgicos del negocio y no a las tcticas de corto plazo.

Mantencin:

La mantencin juega un papel fundamental en cualquier operacinque involucre equipos, ya que la disponibilidad fsica de ellos inu-ye directamente en el rendimiento. La disponibilidad de repuestos yasistencia tcnica permitir mejorar los ndices operacionales y conello la operacin misma. Como cliente, la mantencin necesita que lainformacin generada en el proceso sea dedigna y que el uso de los

equipos sea el adecuado. Paralelamente la mantencin establecerel programa de recambio de equipos cuya vida til operativa de sersobrepasada impactar en los costos de operacin.

Servicios Mina:

Los equipos de servicios mina deben actuar conforme a los requeri-mientos de operacin, esto es, que se encuentren disponibles cuandose les necesite y que no intereran negativamente con la operacin.Por ejemplo, si el mantenimiento de los caminos y accesos es ptimo,o sea es una salida de buena calidad de este proceso, permitir a losequipos productivos desarrollar mejores maniobras, mejorando susrendimientos y disminuyendo la probabilidad de ocurrencia de acci-dentes, el costo en neumticos, trasmisiones, etc.

Suministros:

La disponibilidad de suministros para la operacin es fundamental. Laadecuada programacin de las actividades permitir denir y mante-ner una buena gestin en el almacenamiento de suministros de stock,con el n de que cuando un proceso requiera alguno de ellos, siempreest disponible (concepto de stock mnimo).

Tecnologa, Equipos y Respaldo:

La tecnologa provee constantemente de nuevos adelantos que po-dran mejorar los rendimientos de los equipos, por lo que es importante que los procesos cuenten con la exibilidad tecnolgica necesariapara conocerlos y aplicarlos. Como cliente, la tecnologa y los fabri-cantes de equipos requieren de informacin para retroalimentarse, lacual se obtiene directamente de la operacin. Por otro lado, la ade-cuada seleccin de equipos permitir lograr mejoras considerablesen los rendimientos y costos esperados para la operacin, donde el

respaldo de los distribuidores y fabricantes resulta ser esencial encuanto a garantizar el comportamiento de los equipos y la respuestaante imprevistos.

Costos:

Los costos son los controladores del proceso, ya que son los mejoresindicadores de su estado. Debern ser evaluados segn el procesoglobal y segn los procesos parciales, es decir, el costo de un pro-ceso puede ser alto, pero puede permitir que el costo global de la

faena sea menor de lo establecido. Se debe recordar siempre quelos procesos estn encadenados y dependen de los resultados de losotros procesos involucrados. Por otro lado, al ser un negocio donde elprecio corresponde al de un commodity la ventaja competitiva radicaen el costo por unidad de producto, siendo esta ltima el no y no las toneladas.

Calidad del Recurso Humano:

Cuando el personal est bien entrenado, capacitado, motivado y com-prometido con la operacin, mejorar el rendimiento del proceso ypermitir obtener informacin para el mejoramiento continuo de lasoperaciones y del personal ligado a ellas. Una persona que se sientepartcipe de la gestin y operacin de la empresa se comprometer acrecer con ella y permitir la comunicacin clara y uida. Por esto, laentrada de cada proceso con informacin sobre la calidad de su per-sonal es muy importante para la mejora continua de los resultados.Prcticas de xito son el coaching directo y el desarrollo de planesde sucesin.

Seguridad, Salud y Medio Ambiente:

La seguridad, la salud y el medio ambiente son preocupacionespermanentes en la minera, tanto como entradas y salidas de cadaproceso. Adems, una operacin segura genera bienestar global enel personal de la mina, mejorando el rendimiento operacional en elcorto, mediano y largo plazo. Hoy en da estas entidades no debenser consideradas ajenas a la operacin, ya que conforman la accindirecta frente al control de prdidas y bienestar operacional.

Operaciones y Funcionamiento Global:

Las operaciones relacionadas y realizadas antes y despus de cada


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proceso generan productos y resultados tiles para el proceso mis-mo, ya que cada proceso es parte de una cadena de informacin,resultados y operacin global de la faena, por lo tanto dependen unade la otra. Es decir, las salidas de cada proceso afectan el funciona-miento global de la faena, por lo tanto, afectan directamente a todosy cada uno de los procesos.

La operacin global de la mina permitir dar la pauta a las operacio-nes particulares, en el sentido de denir las estrategias con que seabordar cada una de las situaciones part iculares. La idea de globali-

dad encierra el concepto de equipo de trabajo y no de funcionamien- to individual. Por esto, antes de realizar una mejora en un procesoindividual, se debe evaluar si sta, junto a otras actividades, permitirhacer una mejora global en la operacin.

1.1.5 OPERACIONES UNITARIAS DELPROCESO DE EXTRACCION

Perforacin

El objetivo del proceso de perforacin es hacer una cavidad denidadentro de la roca que ser removida, para luego colocar el explosivo

que ms tarde ser detonado.

Una vez que se han denido los puntos a perforar y se tiene accesoal sector de trabajo, el equipo toma posicin para iniciar la operacin.Fundamentalmente lo que se hace es perforar la roca segn las es-pecicaciones tcnicas de operacin, malla, profundidad, dimetroe inclinacin.

La operacin se realiza con perforadoras rotativas, DTH y equiposauxiliares como compresores y captadores de polvo. El tipo de per-foradora utilizada tendr relacin con las caractersticas fsicas,geomtricas y operacionales de la mina, tales como rendimientosexigidos, envergadura de las tronaduras, etc. En la gran minera seutilizan enormes equipos elctricos de perforacin rotatoria, equipa-dos con barrenos de carburo de tungsteno de hasta 12 pulgadasde dimetro, los que permiten realizar una perforacin de 15 m delongitud en slo 20 minutos.

Las actividades a realizar son las siguientes:

Programacin de la malla de perforacin. Seleccin de los aceros a utilizar. Preparacin de la zona de trabajo, topografa y limpieza. Posicionamiento de equipos en cada tiro. Perforacin de cada tiro. Muestreo de detritus. Vericacin de la calidad y cantidad de tiros perforados. Retiro del equipo del sector.

El procedimiento de perforacin se detalla a continuacin:

El operador posiciona su equipo en los puntos especicados en eldiagrama de perforacin, apoya el bit o tricono sobre el terreno einicia la perforacin segn las especicaciones de velocidad de ro- tacin, empuje y velocidad de aire de barrido. A medida que el pozoavanza, deben agregarse nuevas barras, lo que se realiza por mediode una mquina llamada carrusel de barras. Una vez nalizada la

perforacin se retira el set de aceros desde el pozo y se comienza conla perforacin de otro punto de la malla.

El costo de perforacin que se obtenga en una operacin en parti-cular depender de la dureza de la roca, la calidad de los aceros,el mantenimiento de los equipos y la calidad de los operadores. Deacuerdo a la experiencia prctica se puede indicar que los costos deperforacin, incluyendo los de operaciones y mantenimiento, uctan

Perforacin mina Zaldvar


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entre un 10% y un 15% del costo global de la operacin de la mina.

Tronadura

El objetivo del proceso tronadura es fragmentar la roca de tal ma-nera que quede de un tamao sucientemente pequeo, en generalmenor que 1 m de dimetro, para ser cargada y transportada por loscamiones mineros a los botaderos o al chancado primario, en dondese inicia el proceso de reduccin.

En esta operacin se realiza la siguiente secuencia de actividades:

Preparacin de la zona de trabajo. Posicionamiento de camiones fbrica. Introduccin del explosivo y los accesorios necesarios. Control de calidad del explosivo. Entacado de pozos. Amarre segn secuencia especicada. Revisiones de seguridad en el sector. Avisos de polvorazo. Polvorazo o tronadura. Ventilacin o limpieza del sector.

Revisin de seguridad por tiros quedados o derrumbes. Quema de tiros quedados. Reduccin secundaria en caso de ser necesario.

Lo que se hace en esta operacin es introducir el explosivo en lospozos de perforacin, con sus respectivos accesorios. Se estableceuna secuencia de detonaciones entre los distintos tiros de una trona-dura, de manera que la roca sea fragmentada en etapas partiendo dela cara expuesta del banco hacia adentro, con diferencias de tiempode fracciones de segundo entre cada detonacin. Para propiedades, tipos y seleccin de explosivos a utilizar, ver anexos correspondientes a los manuales de los proveedores.

La tronadura es el primer proceso de conminucin que se aplica almaterial, por lo que su xito permitir realizar un buen manejo de estematerial por parte de los procesos posteriores, principalmente en elchancado.

La granulometra que se obtendr depende de las caractersticas dela roca misma y de la energa que se le aplique, por lo que si se desea

una granulometra na hay que utilizar mayor cantidad de explosivos oaumentar la potencia de la tronadura. Las frmulas para el clculo dela cantidad y tipo de explosivos a utilizar se pueden ver en los anexos,que corresponden a los manuales que los proveedores entregan juntocon las especicaciones y caractersticas de sus explosivos y acce-sorios complementarios.

La proyeccin del material es tambin un tema muy importante, yaque lo deseable es que el material suelto quede en un rea no muygrande, dispuesto espacialmente de modo que el equipo que se en-cargue de su manejo posterior pueda hacerlo en condiciones acor-des a su diseo de operacin.

Generalmente el material tronado queda de las siguientes formas:

Tronadura en Michilla

En el caso 1 se tiene una ola de gran altura y poca expansin, la cualreviste bastante riesgo en sus cercanas, pero es ideal para la ope-racin con pala cable, ya que se posiciona frente a la saca sin tenerque desplazarse. En este caso, el trabajo de los equipos de apoyo esmnimo. La tronadura se ha realizado de modo que la proyeccin seamnima.

Figura 1.34


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actualmente camiones de gran tonelaje, por ejemplo 240, 300 o 340 toneladas. Estos transportan el material desde el frente de carguo asus diferentes destinos: el mineral con mejor ley, al chancador prima-rio; el material estril, a botaderos, y el mineral de baja ley, a botade-ros especiales.

Se tiene la siguiente secuencia de actividades: Preparacin de la zona de trabajo.

Posicionamiento de equipos.

Retirar el material tronado desde el frente de trabajo. Traspaso del material al equipo de transporte dispuesto para el

traslado. Transporte del material a su lugar de destino, a planta, acopio o

botaderos. Descarga del material. Retorno del equipo de transporte al punto de carguo si es

necesario.

Esta es una de las operaciones de mayor costo, debido a que es elproceso con mayor cantidad de equipos y menor rendimiento productivo por equipo. El costo de este proceso vara entre el 45% y el 65%del costo mina, razn por la que se debe garantizar un ambiente deoperacin apto para maximizar el rendimiento de estos equipos (elcarguo oscila entre un 10% y un 20% del costo y el transporte, entreun 35% y un 45%).

En el caso 2 se tiene una ola de altura y expansin intermedia, la cualno reviste mucho riesgo en sus cercanas. El mejor equipo de carguopara esta ola es la pala hidrulica, ya que deber realizar algunosmovimientos. El trabajo de los equipos de apoyo es mayor que en elcaso 1.

En el caso 3 se tiene una ola de poca altura y mucha expansin, lacual reviste muy poco riesgo en sus cercanas. Es ideal para la opera-cin con cargadores frontales, ya que stos deben desplazarse bastante. En este caso los trabajos de los equipos de apoyo son altos. La tronadura se ha realizado de modo que la proyeccin sea relevante.La operacin de tronadura se lleva entre un 8 % a un 14 % del costoglobal de la operacin de la mina.

Carguo y Transporte

El objetivo de este proceso es cargar el material tronado en camionesde gran tonelaje mediante palas elctricas, hidrulicas o cargadoresfrontales. Estos equipos llenan los camiones en una operacin conti-nuada desde que queda disponible el banco despus de la tronadura.

Las palas elctricas tienen capacidad para cargar hasta 100 tonela-das de material de una sola vez, por lo que realizan habitualmente tresmovimientos o pases para cargar un camin. Los cargadores tienenmenor capacidad y en minas de gran tamao son utilizados slo para trabajos especiales.

Una pala en una mina grande necesita un frente de carguo mnimode 65 m de ancho y carga camiones que se van colocando alternati-vamente a cada lado de ella.

Para el transporte del material, en los grandes yacimientos se utilizanCarguo en mina Mantos Blancos

Figura 1.35

Figura 1.36

A

n g l o A m e r

i c a n

C h i l e L t d a .


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una de las secciones. La metodologa es conveniente para el proce-samiento computacional. Esta metodologa s permite establecer elcosto incremental del paso entre expansiones y por ende denir enprimera instancia la secuencia de explotacin previo diseo opera-cional.

Mtodo de la relacin estril/mineral vs ley media: Este mtodo tomacomo base la ecuacin de benecio: B = I C y asume un benecionulo: B = 0 e I = C.

Ley de Corte Crtica

Uno de los principales mtodos para denir los lmites econmicos deexplotacin de un rajo, se basa en un modelo econmico de benecionulo al extraer la ltima expansin marginal. Grcamente lo pode-mos ver en la siguiente gura:

ciado Ee, as como M i logr pagar los costos asociados a la extrac-cin de Ei.

Considerando lo anterior se tiene que en la extraccin inicial se ob- tuvo:

Bi = Ii Ci > 0

Lo que permiti que el rajo se explote inicialmente con esos lmites.

Entonces, para explotar la ltima expansin marginal se debe obtener:

Be = Ie Ce > 0

Lo que permitira ampliar los lmites iniciales del rajo.

Si, por el contrario, en los clculos de la ltima expansin marginalse obtuviera:

Be= Ie Ce < 0

Denira que la ltima expansin marginal no se explotar y el lmi- te de la explotacin quedara denido por la explotacin de M i.

Este modelo permite obtener las lneas nales del rajo en una zona tal que el estril es pagado nica y exclusivamente por el mineral, sinque se produzcan prdidas ni ganancias, en funcin de las variablesy costos estimados para la futura explotacin.

Bajo el concepto de benecio nulo, es decir, que el ingreso que seperciba al explotar un cierto tonelaje de mineral sea igual a su costode extraccin asociado, el balance para una tonelada de mineral (T)que se encuentre expuesta, sin estril asociado, es el siguiente:

Ingresos por venta = Costos de obtencin

T * L * RM * PV = T * CE + T * CP + T * (L * RM * CR)

L * RM * (PV - CR) = CE + CP

L : Ley. RM : Recuperacin total metalrgica. PV : Precio de venta de la unidad de la especie de inters.

Donde:

Mi : Mineral extrado inicialmente. Ei : Estril extrado inicialmente. Me : Mineral a extraer en la ltima expansin marginal. Ee : Estril a extraer en la ltima expansin marginal.

Adems se tiene: B = I CDonde:

B : Benecio neto esperado de la ltima expansin marginal. I : Ingresos por venta del producto. C : Costos para obtener el producto.

Se sabe que la extraccin de M i gener benecios mayores que ceroy que Me reportar tambin un benecio mayor que cero. Lo anteriorsignicara que M e por s solo permite la extraccin de su estril aso-

Figura 1.37


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CR : Costo de renera. CE : Costo de extraccin del mineral en la mina. CP : Costo del proceso del mineral. CD : Costo de depreciacin. CC : Costo de comercializacin.

Esta expresin da origen a la siguiente frmula para la determinacinde la ley de corte crtica:

Ley de Corte Crtica = (CE + CP) / (RM x (PV - CC))

Se debe tomar en cuenta que tanto el costo mina como el costo planta varan durante la vida de la explotacin, ya que la distancia de transporte tanto para el mineral como para el estril es variable y el tratamiento del mineral en la planta vara dependiendo de las caractersticas del mineral que le es alimentado, las cuales pueden variardependiendo de la profundidad en la cual se encuentre la explota-cin, por lo que en ambos casos se debe ocupar la mejor estimacinposible en funcin del criterio y experiencia del encargado de realizarel diseo del rajo.

La frmula inicial para la ley de corte crtica puede expresarse de lasiguiente manera al incluir las unidades y en el costo mina considerarel costo de capital:

Ley de Corte (%) = ((CE + CD) + CP) x 100 / (2204.6 x RM/100 x (PV - CC))

En esta expresin se considerarn como costos de categora I loscostos en US$/Ton de material movido relacionados con la extraccindel mineral, es decir, los costos mina, que incluyen los siguientes pro-cesos:

Como Costos Directos (CE):

Perforacin. Tronadura. Carguo. Transporte. Servicios de apoyo mina. Administracin.

Adems se maneja un Costo de Depreciacin (CD).

La suma de estos valores CE + CD conforma la categora I.

Se consideran como costos de categora II los relacionados conel proceso del mineral (CP) y se expresan en unidades de US$/Tonde mineral tratado. Adems se incluyen costos administrativos en lasmismas unidades. Cabe destacar que la depreciacin de las instala-ciones de la planta est incluida dentro del costo de proceso.

Se considera como costos de categora III los relacionados con lacomercializacin del producto (CC), en el cual se incluyen el transporte,seguros, crditos, renera, etc., y se expresa en unidades de US$/lb.De este modo se puede resumir la expresin de ley de corte crticacomo:

Ejemplo:

Categora I:

1) Costo directo mina:

2) Depreciacin de los equipos mineros: 0,60 US$/ton min


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Supongamos ahora que se ampla la capacidad de la planta y serequiere enviar ms mineral a proceso. El grco quedara de la si-guiente manera:

Ejemplo 1

En la gura anterior, la mina enviar mineral con la nueva Ley L aplanta, ya que sta aument su capacidad, es decir, la mina enviar ala planta el mineral que antes se diriga a acopios de mineral y todo elmineral con leyes entre L c y L se enviar a estos acopios.

Ejemplo 2

la explotacin. Entonces, ser enviado a planta el mineral que tengauna ley mayor que la ley de corte crtica, ms el estril que tenga leysuciente como para pagar su proceso. Si la planta an queda conuna capacidad ociosa, se tendra que pensar en comprar mineral oseleccionar mineral de otros sectores o de botaderos, o simplementedejarla con esta capacidad ociosa, pero no se puede pensar en enviara la planta el material estril que no pague su proceso.

Secuencia de la explotacin

Se denomina secuencia de la explotacin la forma como se extrae elmaterial desde el inicio de la explotacin hasta el nal (pit nal). Estasecuencia se realiza extrayendo en sucesivos rajos intermedios, losque reciben el nombre de Fases o Expansiones, las cuales se de-nen segn las condiciones geolgicas, geomecnicas, metalrgicasy econmicas del yacimiento.

Si la planta aumenta su capacidad en gran medida, de tal forma que elgrco queda como la gura del ejemplo 2, la mina no necesariamente enviar a planta el mineral con la nueva ley L, ya que esta ley estbajo la ley de corte crtica y no se puede enviar estril a proceso. Peroexiste una ley Lv que representa la ley de un material que si bien salide la mina como estril, permite pagar sus costos variables de pro-ceso, por lo que si es enviado a planta, generar un benecio extra a

Mina Zaldvar

Una tcnica muy utilizada para obtener la secuencia se basa enmaximizar la recuperacin del metal no del yacimiento. Consiste endisear las fases y el pit nal utilizando la misma metodologa de di-seo del pit nal, introduciendo variaciones de precio de venta delproducto nal. Con esto se obtiene una secuencia de rajos ms pe-queos, pudiendo generarse como una de las fases la explotacinde dos o ms rajos pequeos. A cada fase se le asocia el precio de


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Denicin de fases de la explotacin

venta del producto (PVP) ms bajo, hasta llegar al PVP pronosticadopara el largo plazo, el cual corresponde al que origin el rajo nal.Esta metodologa tiene el problema de que los precios altos muevenla mina hacia sectores de mejor ley, aun cuando stos tengan unamayor sobrecarga, ya que el costo de mover los estriles asociadospermanece constante.

Otra metodologa se basa en generar rajos para diferentes leyes cr- ticas, por lo tanto el rajo de menor tamao tiene asociada una leymayor y el rajo nal tendr la ley ms baja, correspondiendo a la leycrtica de diseo. Esta metodologa privilegia las leyes altas sin consi-derar la razn estril/mineral (E/M) asociada a esas leyes.

Una metodologa utilizada ltimamente se basa en la estrategia de

exigir descuentos decrecientes en el benecio de los bloques; por lo tanto, las primeras fases estn afectadas por descuentos ms altosque los posteriores.

Otra alternativa para denir la secuencia de explotacin, que primasobre la gestin del negocio, entendiendo ste como aquel en dondeel precio es proporcionado por el mercado, apunta a establecer ex-pansiones cuyo costo incremental por unidad de no sea creciente.Es decir, todo anlisis a un precio determinado es ms incierto queel control de costos y por otro lado una serie de precios no garantizauna correcta denicin de expansiones, ya que la variacin porcentual en el precio no es equivalente a la variacin porcentual en elcosto por unidad de no. As el margen operacional ser producto de

la gestin de los costos (eciencia) y no de la situacin de mercado.Por ltimo el pit nal se debe entender como un horizonte econmicode margen cero y muy expuesto a la variabilidad del precio, siendoesta ltima expansin la con ms riesgo en el negocio; no olvidemosque este negocio, como cualquier otro, al nal de los das se traduceen ujos de caja y no en ndices operacionales.

Las fases de explotacin se pueden visualizar en las siguientes guras:Las fases se pueden denir si se vara el precio del producto dentrode la expresin de la relacin E/M vs ley media, lo que generar lossiguientes lmites:

Figura 1.38

Figura 1.39

Figura 1.40


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En la fase 1 para una Ley media de L F1 %, se podr extraer una cantidad de material que cumpla con que el valor de la relacin E/M seamenor o igual a E/MF1.

En la fase 2 para una Ley media de L F2 %, se podr extraer una cantidad de material que cumpla con que el valor de la relacin E/M seamenor o igual a E/MF2.

En el pit nal para una Ley media de L PF %, se podr extraer una cantidad de material que cumpla con que el valor de la relacin E/M seamenor o igual a E/MPF.

Segn lo anterior se pueden denir las siguientes zonas:

Zona 1: No se extraeZona 2: Slo se extrae si estamos evaluando a pit nal.Zona 3: Slo se extrae si estamos evaluando a pit nal o en fase 2.Zona 4: Se extrae en cualquier caso.

Aspectos tericos de planicacin

Disponiendo de los lmites econmicos del rajo nal y las fases deexplotacin, se debe denir la forma como se van a extraer las reser-vas, lo que corresponde a la etapa de planicacin de la explotacin.Esta planicacin consta de tres etapas paralelas, donde cada unade las cuales dene las actividades de explotacin para perodos de tiempo distintos:

Planicacin de corto plazo. Planicacin de mediano plazo. Planicacin de largo plazo.

La planicacin minera entrega las bases para asegurar que la explotacin sea eciente y conable en todas sus operaciones. Para es tose dene la porcin del yacimiento que se explotar de acuerdo conla ley de corte, que no necesariamente es constante, asegurando elbenecio econmico.

Por lo general, dependiendo de cada explotacin, la planicacinabarca los siguientes perodos:

Planicacin de corto plazo: perodos de das, semanas, meses, tri-mestres y semestres.

Planicacin de mediano plazo: perodos trimestrales, semestrales,anuales y bianuales.

Planicacin de largo plazo: perodos anuales, bianuales, 10 aos,15 aos y ms.

La planicacin de corto plazo es la nica que se le puede asignar un tiempo preciso, en cambio el horizonte de planicacin de mediano ylargo plazo depender de la duracin del proyecto; no es lo mismo elmediano o largo plazo para un proyecto de cuarenta aos contra unode cinco aos.

La planicacin programa la extraccin de los recursos segn la in-formacin disponible en la operacin, es decir, a medida que se me-jora la informacin, se van visualizando los detalles ms relevantespara la planicacin.

Un ejemplo de lo anterior es en el inicio del proyecto, donde se cuentacon informacin estadstica obtenida por una campaa de sondajes.Con esta informacin, se separa el yacimiento en bloques dimensio-nados, asignando a cada uno sus leyes, recuperacin metalrgica, tipo de roca, densidad, entre otros datos (modelo de bloques). Pos- teriormente, en la operacin se perforan dichos bloques para poder tronarlos, obteniendo muestras con valores ms reales de la ley destos.

La informacin es la herramienta fundamental en esta etapa, ya que


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los resultados del perodo dependern exclusivamente del cumpli-miento de lo programado, y en funcin de ese programa se estudiarna futuro las variaciones necesarias en la operacin para una mejoradel sistema.

1.1.7 INVERSIONES Y VIDA UTIL DE LOS EQUIPOS

Programa de inversiones

El programa de inversiones tiene como objetivo principal permitir unordenamiento de las salidas de dinero, de tal forma de tener clarocules sern los futuros ujos de inversiones, cmo se realizarn,cundo se harn efectivos y las razones por las cuales debern rea-lizarse.

Principalmente las inversiones que se realizan en mina son las si-guientes:

Pre-stripping o apertura de la mina. Equipos mina. Instalaciones de infraestructura.

El pre-stripping se realiza al principio de la explotacin, al igual quelas instalaciones. La diferencia es que a medida que surgen necesi-dades de infraestructura habr que realizar otras inversiones.

En el caso de los equipos mina se tiene un desgaste asociado a la ope-racin, por lo que dependiendo de la duracin del proyecto tendrnque ser cambiados o sometidos a una puesta a punto u overhaul.

Vida til de los equipos

En todo equipo de mina, tanto durante los tiempos de utilizacin comodurante los perodos en que se encuentra ocioso, sus diversas partesy mecanismos van sufriendo desgastes y deterioros, por lo que concierta frecuencia dichas partes deben ser reparadas o sustituidaspara que la mquina est constantemente habilitada para trabajar yproducir en forma eciente y econmica. Sin embargo, con el trans-curso del tiempo, todo equipo llega a encontrarse en un estado tal dedesgaste y deterioro, que su posesin y trabajo en vez de constituirun bien de produccin, signican una carga nanciera para la em-

presa, lo cual ocurre cuando los gastos que se requieren para que elequipo produzca, exceden a los rendimientos econmicos obtenidoscon el mismo, es decir, la posesin y operacin del equipo reportanprdidas econmicas y/o riesgos no aceptables para una operacinminera segura.

Debido a lo anterior, junto con denir la ota de equipos, se debe determinar el programa de inversiones que permitir estimar el momen- to en que los equipos debern ser reemplazados o si se les podrrealizar una mejora para prolongar su vida til.

Para determinar el programa de inversiones en equipos se deben to-mar en cuenta los siguientes conceptos:

Valor actualizado al momento de realizar la inversin. Vida til del equipo. Vida econmica del equipo. Valor del overhaul para el equipo.

Vida til del equipo despus del overhaul. Vida til de la faena.

Vida til de un equipo es el lapso de tiempo durante el cual el equipoest en condiciones de realizar su trabajo para el cual est diseado,sin que los gastos de operacin y nancieros como activo de la em-presa excedan los rendimientos econmicos obtenidos por el mismo,por mnimos que stos sean.

La vida til de un equipo depende de mltiples y complejos factores,que pueden ser fallas de fabricacin, falta de proteccin contra losagentes atmosfricos, desgastes excesivos debido a uso anormal, vi-braciones y friccin de sus partes mviles, manejo de diferentes ope-radores e irresponsabilidad de los mismos, descuidos tcnicos, etc.

Vida econmica de los equipos

Se entiende por vida econmica de un equipo el perodo durante elcual ste puede operar en forma eciente, realizando un trabajo sa- tisfactorio y oportuno desde el punto de vista econmico.

A medida que aumentan el tiempo y el uso del equipo, la producti-vidad del mismo tiende a disminuir y sus costos de operacin vanen constante aumento como consecuencia de los gastos cada vez


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mayores de conservacin y mantenimiento, as como van aumen- tando sus tiempos muertos o improductivos, reduciendo por tanto sudisponibilidad, llegando incluso a afectar la productividad de otrasmquinas que se encuentran abasteciendo a la primera o trabajandoconjuntamente con ella en la operacin global.

se encontrar en condiciones desventajosas con respecto al equipo de los competidores, adems de que, con su empleo, secorrern riesgos derivados e imprevisibles desperfectos que even-

tualmente podrn ocurrir, con lo que la mquina en cuestin tendr que parar. Incluso podra darse el caso de que la forzada

inactividad de sta afectase la productividad de todo el conjuntode equipos, en la ejecucin del trabajo global de produccin.

- Que la empresa, por razones de orden presupuestario o nanciero, independientemente del estado del equipo, se encuentre en impo-

sibilidad de sustituirlo, por lo que an a costa de utilidades se vea en la necesidad de mantenerlo en operacin. De ser ste el caso, se estar alargando la vida til del equipo ms all del trmino de

su vida econmica.

Las deniciones que giran en torno a la llamada vida econmica delos equipos, sealan que es un perodo durante el cual se deben obtener los mximos benecios en su operacin, pero el equipo puedecontinuar trabajando por ms tiempo, aunque las utilidades tiendan adisminuir, siguiendo, sin embargo, dentro de su vida til, de modo quela fecha de terminacin de la vida econmica puede ser elstica enfuncin de las polticas de utilidades que se je la empresa.

En los grcos que siguen se muestran dos curvas tpicas de utilidadversus tiempo y utilidad acumulada versus tiempo para visualizar elcomportamiento de los conceptos de vida til y vida econmica. Elconcepto de utilidad empleado en los grcos lo dene cada empresade acuerdo a su propia denicin de utilidades por proceso y por uni-dades de procesos en que se consideren tanto los costos de opera-cin y mantencin del equipo como los cargos nancieros por interspor el capital de inversin, depreciacin, seguros y otros propios decada empresa.

Pista transporte mina Mantos Blancos

De la observacin de registros cuidadosos y detallados de los costosde operacin y mantenimiento de un equipo, fcilmente se determinaque, despus de cierto perodo, cuando los costos por hora de ope-racin de la misma son cada vez mayores, por sobre el promedio decostos obtenidos durante sus operaciones anteriores, la mquina ha-br llegado al n de su vida econmica, a partir del cual su operacinresultar antieconmica.

Al nalizar el perodo de vida econmica de un equipo solamente po-dra presentarse cualquiera de los tres casos siguientes:

- Que por su evidente estado de deterioro, el equipo indudablemente deba ser denitivamente desechado, debiendo venderse para obtener

algn rescate por el mismo, ya que sea cual fuere su estado de deterioro, siempre tendr un valor de rescate, por nmo que ste pueda ser.

- Que la mquina se encuentre en condiciones aceptables y capaz de continuar trabajando, aunque sujeta a ciertas limitaciones, especialmente en lo que respeta a su eciencia, potencia y, por ende, productividad y operacin econmica, por lo que, indudablemente,

A

n g l o A m e r

i c a n

C h i l e L t d a

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Se debe considerar que ante la aparicin de una nueva tecnologa, lavida econmica de un equipo pueda disminuir aunque tenga capaci-dad para continuar su operacin a un nivel de costos aceptable, yaque la adquisicin de la nueva tecnologa puede resultar ms rentablepara la empresa.

Por otro lado, cabe considerar que para la compra y reemplazo de

equipos de gran envergadura, como son normalmente los equipos demina, se tendr que programar la inversin considerando el tiempoque se requiere para realizar la compra y disponer del equipo en lafaena. Es decir, se deben tomar en cuenta la disponibilidad de losequipos por parte del fabricante, el tiempo de traslado desde la fbri-

ca hasta la faena, la marcha blanca del equipo y todos los procesosinvolucrados con dicha adquisicin e inicio de operaciones, lo quepuede tener una demora de 6 a 12 meses, o ms. Estimar equivoca-damente el inicio de su operacin puede causar problemas en la pro-duccin.

extracción en minas a rajo abierto

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