mina a cielo abierto 1 (1)

7/26/2019 Mina a Cielo Abierto 1 (1)

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Mina a cielo abierto

Las minas a cielo abierto, o minas a tajo abierto, son aquellas cuyo proceso extractivo se

realiza en la superficie del terreno, y con maquinarias mineras de gran tamao. Como

ejemplos de este tipo de minas se pueden citar a Chuquicamata, La Escondida y ascuaLama en Chile, Ernest !enry "#ustralia$, %inas de &iotinto y %inas de 'harsis !uelva (

Espaa, #lumbrera( irquitas( %anantial Espejo "#rgentina$ y el Cerrej)n "Colombia$, la

m*s grande de este tipo en el mundo, con una extensi)n de +.--- hect*reas y capacidad

de producci)n de carb)n para --/, estimada en 01.1 millones de toneladas m2tricas. Las

labores caracter3sticas de este sistema de explotaci)n son los4 bancos, bermas, pista,

talud final, talud de trabajo, plaza, corta,...

Al tener bancos mltiples para el minado, se asegura sufciente longitud decara expuesta para no permitir interrupciones en la produccin. Despusque el avance del descapote muestra el depsito, existe una coordinacinentre el minado y el descapote, de tal manera que los ingresos por mineralreembolsarn los costos de remocin del material estril, mientras sealcanza al mismo tiempo los obetivos a largo plazo con respecto a losl!mites del tao.

"os bancos individuales son dise#ados para acomodar el equipo de maneode materiales utilizado. "a altura de los bancos es limitada por el alcance dela excavadora$ una pala puede cortar un banco ms alto que un cargador%rontal o la excavadora &idrulica.

'l anc&o debe ser sufciente para contener gran parte de la roca en vuelo dela voladura de un banco y proveer sufciente espacio de maniobrabilidad

para la excavadora y las unidades de acarreo. 'n el cap!tulo ( del libro)*pen +it ine +lanning - Design se describe en detalle lasconsideraciones geomtricas de los bancos de produccin y taludes del tao,tomando en cuenta el tipo de maquinaria.

'l talud es la mxima preocupacin en mecnica de suelos y de roca. "aprctica comn es la siguiente, asumiendo roca consolidada /+0eider,1234a5. /6ase la 7abla 18 Dimensiones del banco5

Mina a cielo abierto: extensin del banco

'l minado a cielo abierto es un mtodo a largo plazo en trminos de

porcentae de produccin, responsable del 9:; de toda la extraccin desuperfcie. 'sto permite utilizar equipos de produccin altamentemecanizado /art!n et al., 12? yd4@tc :.( m4@t5.


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+or lo anterior, los l!mites in%eriores /pro%undidad5 de los taos sonrelativamente moderados /generalmente 1:::%t, o 4:: m5 /BraC%ord yustrulid, 1232$ AtEinson, 12


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o en un banco adyacente de roca estril. /AtEinson 12


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!. /esistencia de la roca:cualquiera.

#. 0or"a del depsito:cualquiera, pre%erible lenticular o tabular.

$. Ec(ado del depsito:cualquiera, pre%erible &orizontal o ec&ado bao.

&. a"ao del depsito:grande, pro%undo.'. 2e del "ineral:puede ser muy baa.

). 3ni4or"idad del "ineral:uni%orme o variable &acia el &orizonte.

*. 5ro4undidad:poco pro%undo a intermedio /l!mite tecnolgico del equipo,l!mite econmico de la relacin de descapote5.

Caracter%sticas del Minado

Fe entienden meor como ventaas y desventaas

Venta6as

1. Alta productividad7caracter!stico de los mtodos masivos, que sonaltamente mecanizados /como promedio en el minado de cobre y ferro setienen de 1:: a (:: tc 2: a 49: tc por empleado por tumo incluyendomineral y tepetate, artman, 12


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1!. Seguridad buena saludsin riesgos y peligros que o%rece el minadosubterrneo.

Desventa6as

1. todo limitado por pro%undidad /l::: %t, 4::m5, l!mite impuesto por

la tecnolog!a del equipo, el depsito ms all de los l!mites del tao debe serminado subterrneamente o deado en su lugar.

=. "imitado por la relacin de descapote /rango de 1>? yd4@tc :.( m4@t5$la econom!a impone los l!mites.

4. Alta inversin de capital asociada con equipo de gran escala.

(. Fuperfcie da#ada puede requerir restauracin y un costo agregado alcosto de produccin.

?. Iequiere depsito grande para obtener un costo menor, a menos quetenga muy alta ley.

9. Bondiciones climticas pueden minimizar las operaciones pero raramentelas pro&!be.

3. Fe debe mantener la estabilidad de taludes con un dise#o conveniente yapropiado mantenimiento de los bancos y un buen drenae.


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L:.1( a L:.13 por tonelada minada. "a variable ms complicada para elclculo es la distancia de acarreo y como la distancia se incrementa en el%uturo, este costo se incrementara. +or lo tanto, es sensato un promedio deproductividades de volquetes relacionados al minado de las ltimas %ases deminado. Bomo se mencion previamente si el obetivo de la optimizacin del

plan de minado, un %actor de recuperacin de capital a los costos deinversin de los equipos de la mina. Bon un promedio de vida de < anos,este %actor de recuperacin es de 1.91, por lo tanto el costo del capital de lamina estar en el rango de L:.== a L:.=3 por tonelada.

*tra %orma de ustifcar la inclusin de este costo es la defnicin del l!mitede las reservas es el concepto de la capitalizacin del alquiler. 'l costo anualdel alquiler incluye un cargo para cubrir ambos$ el principal y el inters delalquiler y puede tambin incluir un margen de ganancia. 'l contratistaminero tambin puede incluir el costo de propiedad del equipo en el costode tonelada minada o movida. Algunos pueden decir que si los equipos ya

estn comprados no son necesarios equipos adicionales para fnalizar elminado de la ltima %ase, entonces los costos en inversin de los equiposdeben ser tratados como costos &undidos. 'ste argumento %alla parareconocer que un equipo tiene un valor de salvatae o como equiponecesario para otra propiedad. 'l uso continuado de este equipo disminuirel valor del salvatae o %orzara a la corporacin en otras propiedades que deotra manera pueden ser reducidos o evitados.

'l relleno de sectores de la mina si esta tiene mltiples fnales es unaalternativa viable para reducir los %uturos costos de acarreo /p.e. la inaorenci5. Fin embargo debido a los cambios en las condiciones econmicasy el deseo de limitar la esterilizacin de potenciales reservas %uturas, elrelleno no es una opcin usual en minas a tao abierto. 'sta opcin debe deser investigada con mayor detalle con la fnalidad de confrmar si el mineralde ma#ana vale ms que los a&orros en costos de acarreo.

Costos de 5rocesa"iento por onelada de Mineral.

+ara una Boncentradora el costo puede ser por tonelada de mineral molidoo por tonelada de concentrado y para una operacin de lixiviacin con el

tanE&ouse lleno a travs de la vida de la mina, el costo ser asignado porlibra de cobre vendido. Fi el desmonte es c&ancado y acarreado por %aas alos botaderos, este costo debe de ser asignado solo al desmonte y no a lastoneladas del mineral.

Costos de ransporte rata"iento 4uera de la 5ropiedad.

'sta categor!a de cargos para una operacin incluye aquellos gastosrelativos al secado de concentrados, manipuleo y trasporte, %undicin yrefner!a. 'stos costos se cargan por libra de cobre vendible y t!picamenteestn en el rango de L:.=< a L:.4< por libra de cobre, excluyendo loscrditos por metales preciosos, estos costos son independientes de loscondiciones de la operacin /bao stripping alta ley5 y son una porcinimportante porcin del 0uo de caa total.


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"a cantidad de materiales contaminantes tales como el Arsenico deben deser considerados dentro del modelo y en la corrida de los conos, porque las%undiciones a partir de una concentracin son penalizadas.

>astos >enerales Ad"inistrativos.

Bostos M-A y todos los costos que son dependientes del tiempo deben serasignados a cualquiera que defna e incremente la vida del proyecto. Bonuna planta de procesamiento este es normalmente el tonelae. +or lo tantolos M-A de la vida del proyecto son una %uncin de las reservas divididosentre la capacidad de procesamiento de la planta. 7odas las toneladas demineral que sern procesadas por la capacidad especifcada deben soportarun igual M-A, si parte del costo M-A es distribuido en base al movimientode material de la mina, entonces estos costos necesitan ser asumidos por lamina en base al costo por tonelada. "os M-A de la ina son aquellos costosque no deben incurrirse si la ina es cerrada y la planta opera con laalimentacin de un stocEpile. 'l material que va al I* que no es

procesado a travs de un sistema que tiene una capacidad fa no debeasumir costos de M-A, solamente aquellos costos adicionales causados porla lixiviacin del I* deben ser asignados a este en el clculo de la ley decorte y en los parmetros del cono 0otante, si el cobre recuperado del I*extiende la vida de la planta de FN>'O y@o la concentradora, entonces elI* asumir parte de los costos de M-A en base a las libras de cobre.

La mina de cielo abierto4 'ambi2n llamada mina de tajo abierto, es en donde las grandemaquinas de trasporte en donde lo extraen toneladas de materiales para llevarlo a hacer eltratamiento para la extracci)n de nuevos materiales como la extracci)n del cobre en chile endonde ocupan diversos materiales qu3micos para extraer el litio en las mineras como enChuquicamata que est* ubicada en Calama, La Escondida que se encuentra ubicada en#ntofagasta y por ultimo ascua Lama est* ubicada en #tacama.


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La mina subterranea4 La mina desarrolla las actividades en los t5neles subterr*neos en

comparaci)n con las maquinas de las de cielo abierto estas son m*s pequeas debido a las

limitaciones de el tamao de los t5neles y las dem*s labores . las labores son de sistema de

explotaci)n de t5neles, cavernas, emboquille, cuartel ,galer3a y pozo en don existen distintos

m2todos de explotaci)n que se dividen en soportada por pilares soportando rellenos y

hundimientos.

Tipos de mquinas usadas en las mineras

En la %ina a cielo abierto

6ragalina

ala excavadora

&otopala %ototrailla

7ulldozer

Dragalina

Es una maquina excavadora de dimensiones grandes que sirve para mover grandescantidades de materiales en donde su peso va tras las --- toneladas hasta llegar a 10---toneladas en donde est* compuesta por el brazo m)vil que tiene la pala que va sujetada en elbrazo principal y donde lo mas importantes son los cables, cuerdas y cadenas que permiten elmovimiento de la maquina.

Pala excavadora


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La pala excavadora es una maquina que est* compuesta por neum*ticos o orugas en dondetienen una estructura que puede girar en 0+- grados en donde su funci)n es cargar o sacarmaterial en las mineras lo usan m*s en la parte para cargar el material o la tierra que seextrae.

Rotopala

La rotopala es una maquina de produccin continua en la que las funciones de arranque,

carga y transporte, dentro de ella estn separadas, siendo realizadas las dos primeras por

el rodete y la ultima por un sistema de cintas transportadoras.

Para una produccin dada, las rotopalas son ms pequeas que las dragalinas o las

excavadoras en donde el material excavado puede ser descargado sobre camiones,vagones o cintas transportadoras.

Mototrailla

Esta m*quina es para trasportar tierra de una direcci)n a otra en donde se puede ver en la

imagen no es para transportar una gran cantidad de tierra es para llevar la especifica en donde

la libera la tierra al moverse.

Bulldozer


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8e utiliza para mover la tierra de la extracci)n de otras maquinas en donde la cuchilla al

moverse tira la tierra en movimiento vertical en donde la maquina no fue hecha para cargar

materiales en otras maquinas en donde la tierra es trasportada .

Terex Titan

Este cami)n es uno de los m*s grande del mundo es usado solo en las minas para trasportar

grandes toneladas de material o tierra.

2AS MA?3,=A/,AS @ E?3,5OS CO= 2AS ?3ESE /ABAA E= 2A M,=E/A A C,E2O AB,E/O

MEODOS @ E?3,5OS DE 5E/0O/AC,O=

'xisten distintos mtodos de per%oracin de rocas,

di%erenciados principalmente por el tipo de energ!aque utiliza /'. mecnicos, trmicos, &idrulicos,etc.5. 'n miner!a y en obras civiles, la per%oracin serealiza, actualmente, utilizando energ!a mecnica.


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MEODOS DE 5E/0O/AC,O= DE /OCAS

Actualmente, en trabaos de miner!a tanto a rao

abierto como en miner!a subterrnea y en obrasciviles, la per%oracin se realiza utilizando energ!amecnica, lo que defne distintos mtodos deper%oracin y componentes de per%oracin.

"os principales componentes de un sistema deper%oracin de este tipo son8

+er%oradora, %uente de energ!a mecnica.

> 6arillae, medio de transmisin de dic&a energ!a.

> Jroca o bit, &erramienta til que eerce energ!asobre la roca.

> Jarrido, e%ecta la limpieza y evacuacin deldetrito producido.

C2AS,0,CAC,O= DE 2A 5E/0O/AC,O=ES

Fegn el mtodo mecnico de per%oracin


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MEODOS /OO5E/C3,VOS

Fon muy utilizados en labores subterrneos ytrabaos menores en miner!a a cielo abierto

/precorte5, tanto si el martillo se sita en la cabezacomo en el %ondo de la per%oracin. 'n este mtodotiene lugar la accin combinada de percusin,rotacin, barrido y empue.

5E/0O/AC,O= /OO5E/C3,VA

Borresponde al sistema ms clsico de per%oracinde rocas, utilizado desde el siglo NKN. 'n este tipo deper%oracin se emplea la accin combinada depercusin, rotacin, empue y barrido, ya sea enequipos manuales para labores menores /peque#aminer!a y obras civiles de poca envergadura5 omecanizados /principalmente en miner!asubterrnea de gran escala y en obras civiles degran envergadura, como la construccin de una

caverna o tnel carretero.

"as principales ventaas de este mtodo deper%oracin en comparacin al mtodo rotativo, son8

. 's aplicable a todos los tipos de roca, desde lasms blandas &asta las ms duras.

. +ermite una amplia gama de dimetros de

per%oracin /desde 1 &asta


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A fnales de los a#os sesenta y comienzo de lossetenta tuvo lugar un gran avance tecnolgico en laper%oracin de rocas a causa del desarrollo de los

martillos &idrulicos.Pna per%oradora &idrulica consta bsicamente delos mismos elementos que una neumtica. Finembrago, la principal di%erencia entre ambossistemas radica en que las per%oradoras &idrulicasutilizan un motor que acta sobre un grupo debombas, las que suministran un caudal de aceite

que acciona los componentes de rotacin ymovimiento alternativo del pistn.

+rincipales caracter!sticas

5er4oradoras con "artillo en 4ondo D..F

"os martillos que poseen estos tipos %ueron

desarrollados por FtenuicE en 12?1, y desde


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entonces se &an venido utilizando tanto en minas acielo abierto como en minas subterrneas asociadasal uso de mtodos de explotacin de tiros largos

/".J.5 y /6.B.I5.Actualmente, en el caso de obras de superfcie, estemtodo de per%oracin est indicado para rocasduras y dimetros superiores a los 1?: mm.

"as velocidades de rotacin recomendadas var!anen %uncin del tipo de roca. "os valores se se#alanen la siguiente tabla8

'n la prctica, puede austarse la velocidad derotacin a la de avance utilizado la siguienteexpresin8

6elocidad de rotacin /I+5Q1.99 x velocidad depenetracin /m@&5

'n cuanto al tama#o de las barras, estas debentener dimensiones adecuadas que permitan lacorrecta evacuacin de los detritos por el espacioanular que queda entre ellas y la pared del barreno."os dimetros recomendados en %uncin deldimetro de per%oracin se se#alan en la siguientetabla8


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Dimensiones y caracter!sticas principales

'n la siguiente tabla se se#alan las principalescaracter!sticas de algunos martillos en %ondo8

MEODOS /OA,VOS

Fe subdividen en dos grupos, segn si lapenetracin en la roca se realiza por trituracin/triconos5 o por corte /brocas especiales5. 'l primersistema se aplica en rocas de dureza media a alta yel segundo en rocas blandas. 'n este tipo deper%oracin no existe la percusin.

SegGn el tipo de "a9uinaria


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5E/0O/AC,O= MA=3A2

'n este tipo de per%oracin se usan equipos ligerosoperados por per%oristas. 'ste mtodo se utiliza en

trabaos de peque#a envergadura, donde,principalmente por dimensiones, no es posible usarotras mquinas o no se ustifca econmicamente suempleo.

5E/0O/AC,O= MECA=,HADA

'n una per%oracin mecanizada, los equipos vanmontados sobre estructuras llamadas orugas, desdedonde el operador controla en %orma cmoda todoslos parmetros de per%oracin.

SegGn el tipo de traba6o

5E/0O/AC,O= DE BA=?3EO

+er%oraciones verticales o inclinadas utilizadaspre%erentemente en proyectos a cielo abierto yminer!a subterrnea /".J..5. 'ste tipo deper%oracin se emplea, en general, para la miner!acielo abierto y para algunos mtodos de explotacinsubterrnea, como el &undimiento por subniveles.

5E/0O/AC,O= DE AVA=CE DE >A2E/,AS @3=E2ES

+er%oraciones pre%erentemente &orizontales llevadasa cabo en %orma manual o mecanizada. "os equiposy mtodos var!an segn el sistema de explotacin,pero por lo general, para miner!a en gran escalasubterrnea se utilizan los equipos de per%oracinllamados )umbos, que poseen desde uno a tres oms brazos de per%oracin y permiten realizar laslabores de manera rpida y automatizada.

5E/0O/AC,I= DE 5/OD3CC,O=


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Bon este nombre se conoce al conunto de trabaosde extraccin del mineral que se realiza enexplotaciones mineras. Pna per%oracin de

produccin que estn previamente establecidos.5E/0O/AC,O= DE C,M,=EAS @ 5,?3ES

Fe trata de las labores verticales, que son muyutilizadas en miner!a subterrnea y en obras civiles.'n ellas se emplean mtodos de per%oracionesespeciales, entre los cuales destacan el Iaise Joringy la aula trepadora AlimaE.

5E/0O/AC,O= CO= SOSE=,M,E=O DE /OCAS

'ste tipo de per%oracin se emplea principalmenteen labores subterrneos cuando se requiere colocarpernos de anclae, y realiza como mtodo de%ortifcacin para dar as! estabilidad al macizorocoso.

E?3,5OS DE 5E/0O/AC,I= MA=3A2's el sistema de per%oracin ms convencional deper%oracin, utilizado por lo general para laborespuntuales y obras de peque#a escala debidoprincipalmente a la %acilidad en la instalacin de laper%oradora y a los requerimientos m!nimos deenerg!a para %uncionar /un compresor porttil5. 'sto

permite realizar labores de per%oracin en zonas dedi%!cil acceso sin que sea necesario personal muyexperimentado para la operacin y mantencin delas per%oradoras, lo que signifca un menor costo pormetro per%orado.

> 5er4oracin "anual con "artillo en cabea

'ste sistema de per%oracin se puede califcar como

el mas clsico o convencional, y aunque su empleo


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por accionamiento se vio limitado por los martillosen %ondo y equipos rotativos, la aparicin de losmartillos &idrulicos en la dcada de los setenta lo

&a &ec&o resurgir, ampliando su campo deaplicacin.

> 5er4oradoras neu"8ticas

'n este tipo de per%oradoras, el martillo esaccionado por el aire comprimido. "os principalescomponentes de este sistema son8

. Bilindro cerrado con una tapa delantera quedispone de una abertura axial donde va colocado elelemento portabarras, as! como un dispositivoretenedor de barras de per%oracin.

. 'l pistn, que con su movimiento alternado golpeael vstago o culata a travs de la cual se transmitela onda de c&oque a las barras.

. "a vlvula, que regula el paso de aire comprimidoen un volumen determinado y de maneraalternativa a la parte anterior y posterior del pistn.

. 'l mecanismo de rotacin, ya sea de barra estriadao de rotacin independiente.

. 'l sistema de barrido, que consiste en un tubo quepermite el paso del aire &asta el interior de las

barras.

Caracter%sticas principales

"as longitudes de per%oracin que se alcanzanmediante este sistema de per%oracin neumticosuelen no superar los 4: m debido a las importantesprdidas de energ!a en la transmisin de las ondas

de c&oque y desviaciones que tienen lugar en laper%oracin.


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> 5er4oracin "ecaniada

"a necesidad de incrementar los dimetros deper%oracin /sobre 45 para responder a mayoresritmos de produccin en las %aenas mineras, y eldesarrollo tecnolgico en el mbito de laautomatizacin de las operaciones introdueron

importantes cambios a la per%oracin de rocas. "amecanizacin utiliza sistemas que permitenrelacionar los valores de las variables de rotacin,empue, percusin, barrido con los de las variablesdependientes de la roca /dureza, resistencia5 y conlas posibilidades de los equipos de per%oracin, en%uncin de una mayor velocidad de penetracin y

mayo rendimiento, que en defnitiva llevan a unmenor costo por metro per%orado.

JCu8l es el costo de per4orarK

'l costo de per%oracin que se obtenga en una operacin en particular,depender de varios %actores, entre ellos8 Dureza de la roca, presencia deestructuras geolgicas, calidad de los aceros, mantenimiento de los equiposy calidad de los operadores. De acuerdo a la experiencia prctica podemosindicar que los costos de per%oracin /incluyendo los de operaciones y

mantenimiento5, 0uctan entre un 1:; y un 1?; del costo global de laoperacin de la mina, esto es, normalmente el costo del metro per%orado se


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ubica entre 9 a 1? PFL@mb dependiendo del tipo y de la edad de los equiposdisponibles. 'n cuanto al precio de las per%oradoras se aprecian montos delorden de los PFL (::.::: a PFL 1.9::.::: /dependiendo de los potencialesde la mquina y de sus prestaciones5. 'ste amplio rango de precios que seencuentran en el mercado obedece a que es posible di%erenciar tres

segmentos distintos de per%oradoras8 D7 /(.? a 38 =?:.::: a (?:.:::dlares5, Iotativa sobre neumticos /9 a 1=8 ?::.::: a 2::.::: dlares5 yIotativa sobre orugas /

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