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INTRODUCCIÓN A MINAS III
LA ENERGÍA EN LA MINERÍA
• Necesidades De Energía En La Minería.
Básicamente en la minería se aplica la
energía en los procesos necesarios para
extraer, transformar y transportar el
mineral hasta el mercado. para esto
siempre es preciso utilizar varias formas de
energía.
a) Para el arranque
b) Para la carga
c) Para el transporte
d) Para los servicios
e) Para las plantas de beneficio
a) Para el arranque (perforación, voladuras o arranque
directo por medio de maquinas)
b) Para la carga (excavadoras, rotopala, pala. etec)
c) Para el transporte (interno, externos y exterior) ( trenes,
volquetes. Cintas transportadoras, tuberías, pozos, barcos, etc. )
d) Para los servicios (desagüe, ventilación, acceso,
mantenimiento, iluminación, control, transporte de personas y
mandos)
e) Para las plantas de beneficio (trituradoras,
molinos, electrolisis, fusión, transporte de residuos a los botaderos o
presas)
El desarrollo histórico minero ha coincidido
con la aparición de nuevas formas de
energía en el periodo desde 1776 a 1990 se
utilizaron preferiblemente y combinadamente
entre si las siguientes formas de energía:
Siglo XVIII mano de obra y animales< hidráulica y madera
Siglo XIX vapor < aire comprimido < electricidad <explosivos<
Siglo XX diesel < olehidraulica y experimentalmente la nuclear
FUENTES DE ENERGÍA
Las fuentes de energía que se pueden utilizar en la minería son
las siguientes:
COSTOS DE LA ENERGÍA
En la moderna Minería a Cielo Abierto el
costo energético debe de suponer entre un
15 y un 25% del costo operativo total. En el
caso de la minería subterránea el consumo
puede y debe de ser mayor específicamente,
aunque representa un porcentaje menor por la
mayor incidencia del coste del personal,
debido a la menor productividad y un menor
grado de mecanización.
LA ENERGÍA COMO MEDIDA DEL
GRADO DE TECNIFICACIÓN
Precisamente el tipo y la cantidad de
energía consumida en una explotación
puede permitir una cierta medida del grado
de la tecnificación, que viene a ser su nivel
de automatización y de mecanización,
con ello de su productividad.
CLASIFICACIÓN DEL GRADO DE TECNOLOGÍA
SEGÚN EL TIPO DOMINANTE DE LA ENERGÍA
EL AGUA EN LA MINERÍA
Cuando hablamos de agua en la minería
es conveniente separar y diferenciar dos
aspectos:
a) El agua como una necesidad para la
infraestructura.
b) El agua como un problema técnico a
resolver
a) El Agua Como Necesidad:
• Será una necesaria para la infraestructura
• Es un mineral que consume la sociedad y
la misma minería en cantidades
importantes (minería metálica)
• En la minería a cielo abierto utilizada para
el riego y mantenimiento de vías, consumo
humano.
• Es también portadora de algunos valores
mineros solubles que pueden tener
contenidos aprovechables( Cu ,Au ,Ag ,U
Sales)
b) El Agua Como Un Problema:
Será un problema por los efectos que
causa en las estructura y la operación,
deberá utilizarse como una salida y que
creara inevitablemente los siguientes y
diferentes problemas:
• Técnicos
• Seguridad
• Geomecánicos
• económicos
Técnicosdificulta el trabajo, producirá barro y baches en las
pistas, cámaras, bancos, niveles de transporte y en
caminos
Seguridad. el agua por encima del nivel de
trabajo podrá llegar a perjudicar notablemente
la producción y afecta la siniestralidad y con
ello la seguridad del trabajo
Geomecánicos. crea una cierta inestabilidad
en los techos, de las cámaras y en los taludes
pudiendo afectar al propio diseño.
Económico. Existe un costo en el desagüe y el
drenaje, que en algunas ocasiones serán uno de los
mayores problemas. La potencia necesaria será igual a
la altura por el caudal y el costo minero de la energía.
LA SOLUCIÓN MINERA IDEAL ES:
1) Equilibrar el balance hidrológico.
2) Aprovechar el agua como un mineral o como
un útil de trabajo.
3) Creación de stocks.
4) Depuración del agua contaminada para su
venta exterior a ciudades, otras plantas e
industrias, como para la agricultura, ganadería
o la pesca, forestal u otras aplicaciones.
SOLUCIONES PRACTICAS FRENTE AL AGUA
Un plan de actuaciones recomendado para la defensa contra los problemas creados por el agua en una explotación minera podrán ser los siguientes:
1. Previsión
2. Defensa
3. Adelantamiento
4. control
Las aguas subterráneas en una explotación
minera podrán ser:
INSTALACIONES MINERAS
• Uno de los problemas a resolver en el diseño
de la infraestructura es que debe estar
dispuesta de acuerdo a la trascendencia de la
explotación en el futuro. La ubicación de las
plantas de los servicios y de los accesorios
necesarios para la buena operación minera.
• Las instalaciones mineras están condicionadas
principalmente por la ubicación y situación
topográfica del yacimiento. A diferencia de las
industria que podrán ser ubicadas cerca del
mercado o lugares alternativos
• Se debe lograr la correcta distribución de las
instalaciones, para efecto de ocupar el
menor espacio posible y que tendrá una
duración que debe contemplar las futuras
expansiones de la explotación, sin estorbar
por encontrarse sobre zonas mineralizadas
INSTALACIONES MINERAS
NECESARIAS PARA LA
OPERACIÓN DE UNA MINA
1.La propia explotación
2. Las plantas de tratamiento
3. Los talleres
6. Los accesos generales vías y puertos
ferrocarriles
7. Los Botaderos y Centros de acopio
8. El abastecimiento eléctrico
9. El abastecimiento de agua
10. campamentos, residencia de técnicos,
obrero
Alternativas posibles
• Dentro de los esquemas mineros existen tres
alternativas posibles de las instalaciones:
• Monomina• Es la explotación independiente, aislada o separada de
otras explotaciones, por lo que deberá tener toda su propia
infraestructura de servicios.
• Polo o cuencaEs un esquema más avanzado con instalaciones en común de
servicios, trabajos, control y suministro a varias explotaciones de
una cuenca minera.
• combinadoSon las grandes instalaciones mineras que contienen no sólo la
explotación y el mismo tratamiento del mineral, sino la utilización
posterior del mineral en las industrias transformadoras como
Centrales térmicas, Refinerías, Siderúrgicas, Fundiciones.
CLASIFICACIÓN DE LOS MÉTODOS
DE EXPLOTACIÓN
• La determinación del método y el
sistema minero, es una parte integrante
del proceso para lograr una correcta
elección de los equipos. Así, los criterios
básicos que definen el método, el sistema
de explotación.
Condiciones del Entorno Parámetros de la explotación
Altitud Límites de propiedad
Temperatura Dimensiones de la excavación
Precipitaciones Alturas de banco y anchura de
Vientos Vias y bermas
Tipo de terreno Organización del trabajo
Accesibilidad Ritmo de producción
Infraestructura Selectividad minera
Disponibilidad mano de obra Vida del proyecto
Talleres/almacenes o bases Disponibilidad de capital
de distribuidores de maquinaria Programa de Restauración de
Proximidad a áreas habitadas terrenos afectados por la mina
IMPORTANCIA DE LA SELECCIÓN DEL
MÉTODO DE EXPLOTACIÓN
En el pasado, la selección de un método
minero para explotar un yacimiento nuevo
se basaba en la revisión de las técnicas
aplicadas en otras minas y en las
experiencias conseguidas sobre depósitos
similares, dentro de un entorno próximo.
• Actualmente, como las inversiones de capital para abrir una nueva mina son muy elevadas, y la influencia que tienen estos costos de extracción son muy importantes, es necesario que dicho proceso de selección responda a un análisis sistemático y global de todos los parámetros específicos del yacimiento
• geometría del depósito.
• distribución de leyes.
• propiedades geomecánicas del mineral y
rocas encajantes.
• factores económicos.
• limitaciones ambientales.
• condiciones sociales, etc.
Los métodos mineros los podemos definir
como el conjunto de sistemas, procesos y
maquinas que, en una forma ordenada,
repetitiva y rutinaria, extraerán el mineral
del yacimiento, existen tres métodos que
son:
• Minería a cielo abierto
• Minería subterránea
• Minería por sondeo
La Minería A Cielo Abierto
Es el conjunto de operaciones mineras que
tiene como objetivo llevar acabo la extracción
de las rocas y minerales desde la superficie.
• Se caracteriza por los grandes volúmenes de
materiales que se deben mover.
• La disposición del yacimiento y el
recubrimiento e intercalaciones de material
estéril determinan la relación estéril/mineral
con que se debe extraer este último.
Configuración de las
minas a cielo abierto
Arranque, Cargue, y Transporte,
etc…..
Minería subterránea
Este método esta definido por el acceso a través de
pozos o galerías u otro tipo de labores o
excavaciones en el interior, que dan lugar a la
extracción de la masa, capa o filones sin necesidad
de mover el recubrimiento de la formación.
Caracterizada por:
• La extracción de estéril es prácticamente
insignificante a lo largo de la vida de la mina, pues
sólo procederá de las labores de acceso y
preparación.
• En este método, el control de los huecos, una
vez extraído el mineral, es una de las
consideraciones más importantes que interviene
en la forma de explotar un yacimiento.
escudos auto marchantes
derrumbe dirigido Sostenimiento en maderas
Configuración de una
mina subterránea
En la minería por sondeos
Este método lleva a cabo por la extracción de la sustancia mineral por la ejecución de una serie de barrenos a techo de la formación para provocar, mediante una depresión o por bombeo, la salida del fluidobien por la presión de este o por la gasificación, liquefacción y/o activación del mineral.
• En función de las características del
yacimiento la explotación incluirá
Descubrimiento Transferencia de
estériles
Extracción Túneles
Bancos y taludesRampasSondeosArranque
SISTEMA DE OPERACION
Se entiende como sistema minero al
conjunto interrelacionado de técnicas y
procesos que llevan a cabo la extracción de
los minerales en una forma repetitiva, y
rutinaria. Dependen fundamentalmente de
la resistencia que las rocas oponen a su
fragmentación o arranque y posteriormente
a su transporte.
Palas y camiones
Bandas
transportadoras
Minero ductos
Palas y camiones
Bandas
transportadoras
Operaciones auxiliares
exploración muestreo Perforación y voladurasventilación
sostenimiento Trituración y molienda mantenimiento
CLASIFICACIÓN DE LOS YACIMIENTOS
MINEROS EXPLOTABLES
Los minerales extraídos de la corteza terrestre, serán utilizados por aquellas industrias que permitirán una subdivisión de estos en:
Minerales Energéticos
Minerales Metálicos
Minerales Industriales
Rocas Para La Construcción
Desde el punto de vista morfológico los
yacimientos minero podrán ser clasificados
por sus características geométricas en:
• ISOMÉTRICAS
Son depósitos masivos con características
similares en todas las direcciones eje:
Grandes minas de hierro, graveras de áridos y
depósitos de bauxitaALUMINIO
(BAUXITA)
• HORIZONTALES O CAPAS
Son depósitos que serán preferentemente
extendidos en dos de las dimensiones eje:
Yacimientos de carbón y fosfato sales.
• FILONES O ESTRUCTURAS COLUMNARES:
Son aquellos que se extienden en una sola
dirección preferentemente de forma vertical eje
los filones y metales preciosos
cinabrio
• COMPLEJO
Son los depósitos que tiene dislocaciones
geológicas, que lo doblaran en sinclinales
y anticlinales
• EXTRUCTURAS INTERMEDIAS
Estas estructuras pueden presentar las
siguientes características: lentes, escamas,
filones, dobladas, fallados tectónicamente
complicados, además existen una variada
representación de combustibles metales o
minerales en estructuras cada ves mas difíciles
y complejas como las mencionadas anterior
mente.
• Con relación a la superficie o al relieve
topográfico de un deposito los yacimientos
podrán clasificarse o subdividirse en:
1. Llanos
2. Inclinados
3. Montañosos
4. Bajo el agua (aluvial y submarina)
• La posición relativa entre el deposito mineral y
la superficie en cuanto a su profundidad
permitirá clasificar los depósitos en:
• Yacimientos superficiales y profundos
• Yacimientos superficiales:
Son aquellos que afloran o presentan
profundidad pequeña, de 30 hasta 50m
• Yacimientos profundos:
son aquellos que aflorando o no se
extenderán a profundidades superiores de
50m y podrán llegar hasta 500m, será la
denominada minería a cielo abiertos (open
pit mining) o requerirá el uso de la minería
subterránea. Para mas de 3000m de
profundidad hay que pensar en minería por
sondeos.
También podrán clasificarse los yacimientos
por su situación sobre el nivel principal
de la topografía como:
• Yacimientos de montaña
Son aquellos que están localizados por
encima del nivel del principal acceso
topográfico.
• Yacimientos subterráneos
son aquellos localizados por debajo del
nivel principal del acceso del transporte
• Otra posible clasificación de los yacimientos
mineros será por el ángulo de buzamiento
de la masa o del filón como:
