selecciÃ³n metodo de explotaciÃ³n nicolas1981

INGENIERIA DE MINAS

Introducción Diseño Minero Selección de método

Esta selección es planteada SEGÚN Nicholas 1981,handbook. El cual da una valoración a ciertas características q se presentan la

suma total de los valores nos da un ranking en el cual los primeros métodos con mayor puntaje son las alternativas para elegir el

método de explotación de se yacimiento.

Métodos de Explotación Subterráneos

SoportadoPor Pilares

Artificialmente Soportado con Relleno

Sin soporte o Hundimiento

Room and PilarSublevel and

Longhole stoping

Bench and Fillstoping

Cut and Fill Stoping

Shrinkage Stoping

VCRStoping

LongwallMining

SublevelCaving

BlockCaving

Desplazamiento de la roca de caja

Energía de deformación almacenada en las proximidades de una excavación

Transición Tajo-Subterránea

Source: SRK International Newsletter No. 28 ( with modification)

Haulage tunnel

>300 m typically

Source: SRK International Newsletter No. 28 ( with modification)

Selección de metodos de explotación• Caracteristicas físicas y geologicas del yacimiento• Caracteristicas geomecanicas del deposito• Costos operacionales y de capital• Ritmo de extracción• Disponibilidad y costo de la mano de obra• Consideraciones ambientales

Método cuantitativo de selección de metodos de explotación

FACTIBILIDAD TECNICA(LISTADO DE METODOS FACTIBLES)

FACTIBILIDAD ECONOMICA

GEOMETRIA DEL YACIMIENTO

CONDICIÓN GEOMECÁNICA

COSTOS DE OPERACIÓN

Referencia: NICHOLAS (1981)

Geometría del yacimiento

1. Descripción de la geometría del yacimiento

1. Yacimiento Equidimensional o masivo: dimensiones similares en todas las direcciones

2. Yacimiento tabular o elongado: dos direcciones son predominantes

3. Yacimiento Irregular: dimensiones del yacimiento varian en distancias cortas

2. Descripción de la potencia del yacimiento

1. Baja potencia: 0- 10 m

2. Potencia Intermedia: 10-30 m

3. Potente: 30-100 m

4. Muy potente: > 100 m


3. Descripción de la inclinación del yacimiento

1. Horizontal: 0- 20°

2. Intermedio: 20°-55°

3. Vertical > 55°

4. Descripción de la profundidad del yacimiento

Esfuerzo vertical zv 027,0Z = profundidad (m)

Cuando no nos den la densidad de la roca se asume una densidad de 2.7 gr/cm3 o 2.7 Ton/m3, multiplicar la densidad por la profundidad y dividir entre 100 para obtener la presión vertical en Mpa.


5. Descripción de la distribución de leyes en el yacimiento

Uniforme : leyes diseminadas en el yacimiento

Gradual : existen distintas leyes que gradualmente cambian en el espacio

Errática : existen bolsones de ley sin un claro patrón

Características geotecnicas del yacimiento

Resistencia de la Roca Intacta

Poco competente UCS/sv <= 8

Competencia intermedia: 8 < UCS/sv <= 15

Competencia alta UCS/sv > 15

Numero de estructuras

Muy fracturado ff/m: > 16 ff/m

Fracturado ff/m: 10-16 ff/m

Poco fracturado ff/m: 3 – 10 ff/m

Muy poco fracturado ff/m: < 3 ff/m

Se caracteriza el mineral, pared colgante y pared yacente

Características geotecnicas del yacimiento

Condición de las estructuras

Poco Competente: estructuras sin relleno o con relleno con una resistencia menor a la roca intacta

Competente: estructuras sin relleno con superficie rugosa

Muy Competente: estructuras con relleno de mayor resistencia que la roca intacta

Método cuantitativo selección

A: Tipo de Yacimiento

Metodo explotación Masiva Tabular/platy Irregular Baja Intermedia Alta Muy alta

3 2 3 2 3 4 44 2 0 -49 0 2 42 2 1 1 2 4 33 4 1 -49 0 4 3

-49 4 -49 4 0 -49 -490 4 2 4 2 -49 -492 2 1 1 1 2 40 4 2 4 4 0 03 3 0 -49 0 3 40 2 4 4 4 4 1

1. Yacimiento

Top SlicingSquare Set

Rajo AbiertoBlock Caving

Sublevel StopingSublevel CavingLongwall miningRoom and Pillar

Shrinkage StopingCut and Fill Stoping

Potencia del yacimientoForma general yacimiento

A: Tipo de Yacimiento


Horizontal Intermedia Vertical Uniforme Gradacional Errático

3 3 4 3 3 33 2 4 4 2 02 1 4 3 3 11 1 4 4 2 04 0 -49 4 2 04 1 0 3 3 32 1 4 3 2 10 3 4 3 3 34 1 2 4 2 02 3 3 3 3 3

1. Yacimiento





Metodo explotaciónOrientación Distribución de las leyes

Rating(Yacimiento) = Forma + Potencia + Orientación + Distribución

B: Condiciones geotecnicas del mineral

Condiciones mineralBaja Mediana Alta

3 4 44 1 1

-49 3 40 3 34 1 00 3 41 3 43 2 22 3 34 1 1Square Set

Room and PillarShrinkage Stoping

Cut and Fill StopingTop Slicing

Block CavingSublevel StopingSublevel CavingLongwall mining

Metodo explotación

Rajo Abierto

Competencia Roca Intacta


Condiciones mineralmuy cercanas poco espac. Espaciadas muy espaciadas Baja Mediana Alta

2 3 4 4 2 3 44 4 3 0 4 3 00 0 1 4 0 2 40 2 4 4 0 2 24 4 0 0 4 3 00 1 2 4 0 2 40 1 3 4 0 2 43 3 2 2 3 3 21 1 2 4 1 2 44 4 2 1 4 3 2




Metodo explotación


Resistencia estructurasEspaciamiento Fracturas

B: Condiciones geotecnicas del mineral (estructuras)


C: Condiciones geotecnicas de la pared colgante

Pared ColganteB M A MC PE E ME B M A

3 4 4 2 3 4 4 2 3 44 2 1 3 4 3 0 4 2 0

-49 3 4 -49 0 1 4 0 2 43 2 1 3 4 3 1 4 2 04 2 0 4 4 3 0 4 2 00 3 4 0 1 2 4 0 2 44 2 1 4 4 3 0 4 2 03 2 2 3 3 2 2 4 3 24 2 1 3 3 3 0 4 2 03 2 2 3 3 2 2 4 3 2

Cut and Fill StopingTop SlicingSquare Set

Sublevel CavingLongwall miningRoom and Pillar

Shrinkage Stoping

Metodo explotación


Sublevel Stoping

Competencia Roca Intacta Espaciamiento Fracturas Resistencia estructuras

Pared PendienteB M A MC PE E ME B M A

3 4 4 2 3 4 4 2 3 42 3 3 1 3 3 3 1 3 30 2 4 0 0 2 4 0 1 40 2 4 0 1 3 4 0 2 42 3 3 1 2 4 3 1 3 30 2 4 0 1 3 3 0 3 32 3 3 2 3 3 2 2 2 34 2 2 4 4 2 2 4 4 22 3 3 1 3 3 3 1 2 34 2 2 4 4 2 2 4 4 2

Cut and Fill StopingTop SlicingSquare Set

Metodo explotación

Rajo Abierto

Competencia Roca Intacta Espaciamiento Fracturas Resistencia estructuras

Block CavingSublevel StopingSublevel CavingLongwall miningRoom and Pillar

Shrinkage Stoping

D: Condiciones geotecnicas de la pared colgante

Rating metodos

Factores de pesoGeometria yacimiento 1Condiciones geomecanicas mineral 0,75Condiciones geomecánicas pared colgante 0,6Condiciones geomecánicas pared yacente 0,38

Ranking= A*k1 + B*k2 + C*k3 + D*k4

Costos relativos

Metodo Costo relativo

Block Caving 1,0

Room and Pillar 1,2

Sublevel Stoping 1,3

Sub Level Caving 1,5

VCR 4,3

Cut and Fill mecanizado

4,5

Shrinkage Stoping 6,7

Cut and Fill convencional

9,7

Ejercicio práctico

• Suponga que ud tiene un yacimiento de Cu a ser explotado con las siguientes características:

• Yacimiento: – Tabular– Ancho: 100 m– Manteo: 15°– Mineralización: diseminada

• Caracteristicas geotecnicas mineral– UCS = 83 MPa– RQD= 65%– Espaciamiento: 10 ff/m– Condición estructuras: cerradas con superficie rugosa

• Caracteristicas geotecnicas pared colgante (hanging wall)– UCS = 110 MPa– RQD= 65%– Espaciamiento: 4 ff/m– Condición estructuras: cerradas con superficie rugosa

• Caracteristicas geotecnicas pared yacente (foot wall)– UCS = 48 MPa– RQD= 40%– Espaciamiento:1 4 ff/m– Condición estructuras: fracturas con relleno arcilloso

• Determine los metodos de explotación con mayor significancia

Discusión y trabajo en grupos• ¿Qué otros factores debiesen ser adicionados a la metodología

propuesta por Nicholas?– Geometria (1,0)– Geotecnia mineral (0,75)– Geotecnia roca techo (0,6)– Geotecnia roca piso (0,38)– Costos operación (0,75)– Productividad (1,0)– Producción – Profundidad – Recuperación– Capital trabajo– Calificación mano de obra– Dilución – Topografia– Restricciones ambientales– Costos desarrollos– Tiempo retorno– Impacto comunidades

¿Cómo ud ponderaría los factores antes considerados?

INGENIERIA DE MINAS

Definiciones económicas

Inventario de recursos geologicos

CURVA TONELAJE LEY - RECURSOS TOTALES

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0

Ley de Corte

To

nel

aje

(Kt)

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

Ley

Med

ia (

%)

TON SOBRE LC LM SOBRE LC

Ley de corte

Donde:Cm es el costo de operación mina (US$/ton)Cp es el costo de operación planta (US$/ton) P es el precio de venta de Cu (cUS$/lb Cu) Cr es el costo de transporte de concentrado, refinación, fusión y ventas (cUS$/lb Cu) R es la recuperación metalúrgica (%)K factor de conversión

La ley de corte marginal es aquella ley a la cual se obtiene un beneficio cero, el cual que se deben extraer todas aquellos unidades de explotación que al menos pueden pagar los costos de operación por su contenido de mineral.

kRCrP

CpCmLc

*)(

Ley de corte óptima

La ley de corte óptima es aquella que optimiza el proyecto considerando el valor actualizado del negocio (VAN), y por ello requiere de una tasa de descuento asociada y un ritmo de explotación de las reservas.

Esta ley se calcula considerando:

• El total de los recursos geológicos del yacimiento (Curva Ton-ley)

• Costos de Operación, Precios de venta y Recuperaciones metalúrgicas

• Estimación de dilución potencial del método de explotación

• Ritmo de explotación

• Tasa de descuento

• Inversiones

Metodologia- Calculo Ley de corte optima

1. Estimar recursos a distintas leyes de corte

2. Diluir recursos

3. Determinar ingresos

4. Determinar Beneficio marginal

5. Determinar años de vida util

6. Determinar el valor del proyecto asumiendo flujos anuales

7. Comparar con situación despues de evaluar el proyecto

Ley de corte optima

Inventario finos totales y diluidosLC LM sobre LC TON sobre LC

0.00 1.27 16,042,1990.40 1.27 16,041,7670.50 1.27 16,007,4230.60 1.30 15,509,2190.70 1.33 14,614,0070.80 1.39 13,242,4070.90 1.46 11,923,7271.00 1.51 10,770,2871.10 1.60 9,045,0361.20 1.68 7,579,4631.30 1.76 6,402,6141.40 1.86 5,205,6731.50 1.95 4,301,2791.60 2.04 3,494,9461.70 2.15 2,718,6431.80 2.25 2,160,0851.90 2.37 1,691,3992.00 2.46 1,388,260

DILUCION 5%PRECIO 102 CUS$/lbCmina 6.20 US$/tCplanta 7.55 US$/tCF&R 25.41 CUS$/lbRecuperación Metall. 88%Revenue Factor 1485 US$/tTASA 11%INVERSION MINA 10.000.000

Ejemplo

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1

Ley de corte (%)

VA

N (

MU

S$

)

VAN (600 KTPA)

VAN (1000 KTPA)

VAN (200 KTPA)

Ritmo explotación

0,754,88 r

yr

TT

D

T =son toneladas cortas (2000 lbs)

Tr = Estimación de reservas aseguradas (probadas y medidas)

Dyr= numero de días de la operación a capacidad plena

selecciÃ³n metodo de explotaciÃ³n nicolas1981

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