3. CLASIFICACIÓN DE MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN

Selección de un Método Sabiendo que las opciones son Minería a Cielo Abierto o Subterránea, el objetivo es elegir aquella alternativa técnicamente factible y segura que genere la máxima rentabilidad y con el mínimo riesgo.

• El fundamento logístico de la Minería a Cielo Abierto es extraer al menor costo posible desde superficie las reservas minerales, considerando la sobrecarga de estéril asociada. Para ello, se debe hacer un diseño geométrico de taludes, seleccionar tecnología y un secuenciamiento que permita minimizar los costos de operación.

• Mientras el de la Minería Subterránea es generar un diseño geométrico de cavidades, seleccionar la maquinaria y sistema tecnológico más apropiado para realizar una extracción segura, económica y selectiva de los minerales en profundidad, sin tener que remover el estéril que los recubre.

Selección de un Método Los medios necesarios para llevar a cabo un Proyecto Minero, están basados en la Ingeniería Minera, en sus 3 niveles:

1. Diseño geométrico y planificación de operaciones2. Ingeniería de los sistemas o técnicas operativas3. Estimación de costos de inversión y operación

Junto a los objetivos de rentabilidad, fiabilidad y seguridad, en la actualidad es necesario añadir su integración al entorno o Medio Ambiente.

La selección de un Método de Explotación pasará por la Ingeniería Minera a fin de elegir la mejor opción.

ASPECTOS GEOLÓGICOS DEL YACIMIENTO: Forma: Masiva, veta, manto, tabular, etc. Potencia y buzamiento. Tamaño. Regularidad de la mineralización. Profundidad.

ASPECTOS GEOTÉCNICOS: Resistencia Rocas (Mineral, techo y piso). Fracturamiento (Intensidad y tipo). Campo tensional in situ (profundidad). Comportamiento tenso – deformacional.

FACTORES EN LA SELECCIÓN DE UN MÉTODO

ASPECTOS ECONÓMICOS: Reservas y Ley de Mena. Precio de la Mena. Costos de capital y operacionales. Ritmo de explotación y vida útil. Recuperaciones Minera y Metalurgica.

SEGURIDAD Y MEDIO AMBIENTE: Aspectos de seguridad (laboral). Impacto ambiental (paisaje, subsidencia, aguas, etc.). Impacto social.

Minería Rajo v/s SubterráneaLa minería subterránea se caracteriza por verse influida por el crecimiento de la REM en profundidad. La minería a Cielo Abierto posee un límite económico final o Break-even Stripping Ratio (RL).

• Soportados por pilares (recuperación minera reducida)• Artificialmente soportados con relleno (alto costo)• Sin soporte o hundimiento natural e inducido (alta incertidumbre)

Características de los métodos de explotación

Costo Operación Capac. Prod. Recuperación Dilución($/t) (tpd)

Rajo 1 10.000-350.000 95% 5%Cut and Fill 45 500-4.500 100% 2%VCR 28 8.000 90% 5%Open Stoping 14 1.500-15.000 80% 10%Room and pillar 13.5 1.000-15.000 75% 15%Sub level caving 12.3 2.500-12.000 65% 15%Block caving 5 12.000-50.000 60% 25%

MATRIZ DE DESICIÓN DE MÉTODOS

DEL MODELO GEOLOGICOGeometría del Yacimiento

1. FORMA• Equidimensional: Todas las dimensiones

son similares

• Tabular: Dos dimensiones son mayores

• Irregular: Las dimensiones varían a dimensiones pequeñas

DEL MODELO GEOLÓGICO

Geometría del Yacimiento

2. POTENCIA DEL MINERAL

• Muy estrecha < a 3 m

• Estrecha: 3 - 10 m

• Intermedia: 10 – 30 m

• Potente: 30 – 100 m

• Muy potente: > a 100 m

DEL MODELO GEOLÓGICO

Geometría del Yacimiento

3. BUZAMIENTO (inclinación)• Echado: < a 20°

• Intermedio: 20 – 55°

• Inclinado: > 55°

DEL MODELO GEOLÓGICO

Geometría del Yacimiento

4. PROFUNDIDAD DESDE SUPERFICIE

• Pequeña: < a 150 m

• Intermedia: 150 – 600 m

• Alta: > a 600 m

DEL MODELO GEOLÓGICO

Geometría del Yacimiento

5. DISTRIBUCION DE LEYES• Uniforme: Constante en cualquier parte del

yacimiento

• Gradual o diseminado: Tienen una distribución zonal. Cambios graduados

• Errático: No existe relación espacial. Cambian radicalmente de un punto a otro a distancias pequeñas

DEL MODELO GEOMECANICO

Características geomecánicas

1. RESISTENCIA DE LA MATRIZ ROCOZA

Resistencia a la compresión simple (MPa)Presión ejercida por el peso del recubrimiento (MPa).

Presión ejercida = Profundidad * densidadResistencia = Ensayo de la carga puntual (Lab)

• Pequeña: < a 8• Media: 8 – 15• Alta: > a 15

400 m 2.8 t/m3

10.9 MPa

1 t/m2 = 0.00980504 MPa

Re=120 MPa

FS = 120/10.9 = 11.8

DEL MODELO GEOMECANICO

Características geomecánicas

2. ESPACIAMIENTO ENTRE FRACTURAS

Fracturas/m RQD(%)• Muy Pequeño: < 16 0 - 20• Pequeño: 10 – 16 20 - 40• Grande: 3 – 10 40 - 70• Muy Grande: > 3 70 - 100

DEL MODELO GEOMECANICO

Características geomecánicas

3. RESISTENCIA DE LAS DISCONTINUIDADES

• Pequeño: Limpias con superficie suave o con material de relleno blando

• Media: Limpias con superficie rugosa

• Grande: Rellenadas con un material de resistencia igual o mayor que la roca intacta

DEL MODELO GEOMECANICO

Características geomecánicas

3. RESISTENCIA DE LAS DISCONTINUIDADES

Valores de rango de aplicabilidad

Preferente: 3 – 4 Aplicable sin mayores implicancias

Probable: 1 – 2 Aplicable con ciertas implicancias

Improbable: 0 No aplicable pero No descartado

Descartado: -49 No aplicable y descartado

CALIFICACIÓN

Características geológicas

Método de Explotación

1. Forma del Yacimiento 2. Potencia del mineral 3. Buzamiento 4. Profundidad

5. Distribución de Leyes

E T I ME E IT P MP E IT IN P IN A U D ER

Cielo Abierto 3 2 3 -49 2 3 4 4 3 3 4 4 0 -49 3 3 3

Block Caving 4 2 0 -49 -49 0 2 4 3 2 4 2 4 3 4 2 0

SLS 2 2 1 0 1 2 4 3 2 1 4 2 4 3 3 3 1

SLC 3 4 1 -49 -49 0 4 4 1 1 4 2 4 3 4 2 0

Cámara y Pilares

0 4 2 0 4 2 -49 -49 4 1 0 2 4 3 3 3 3

Cámara Almacén

2 2 1 2 1 2 4 3 2 1 4 2 4 3 3 2 1

Corte y Relleno0 4 2 4 4 4 0 0 0 3 4 2 4 3 3 3 3

E: EQUIDIMENSIONALT: TABULARI: IRREGULAR

ME: MUY ESTRECHAE: ESTRECHAIT: INTERMEDIAP: POTENTEMP: MUY POTENTE

E: ECHADOIT: INTERMEDIOIN: INCLINADO

U: UNIFORMED: DISEMINDADOER: ERRATICO

P: PEQUEÑAIN: INTERMEDIAA: ALTA

CALIFICACIÓNCaracterísticas geomecánicas MINERAL

Método de Explotación 6. Resistencia 7. Espaciamiento entre fracturas

8. Resistencia de las discontinuidades

P M A MP P G MG P M G

Cielo Abierto 3 4 4 2 3 4 4 2 3 4

Block Caving 4 1 1 4 4 3 0 4 3 0

SLS -49 3 4 0 0 1 4 0 2 4

SLC 0 3 3 0 2 4 4 0 2 2

Cámara y Pilares 0 3 4 0 1 2 4 0 2 4

Cámara Almacén 1 3 4 0 1 3 4 0 2 4

Corte y Relleno 3 2 2 3 3 2 2 3 3 2

P: PEQUEÑAM: MEDIAA: ALTA

MP: MUY PEQUEÑOP: PEQUEÑOG: GRANDEMG: MUY GRANDE

P: PEQUEÑAM: MEDIAG: GRANDE

CALIFICACIÓNCaracterísticas geomecánicas CAJA TECHO

Método de Explotación 9. Resistencia 10. Espaciamiento entre fracturas

11. Resistencia de las discontinuidades

P M A MP P G MG P M G

Cielo Abierto 3 4 4 2 3 4 4 2 3 4

Block Caving 4 2 1 3 4 3 0 4 2 0

SLS -49 3 4 -49 0 1 4 0 2 4

SLC 3 2 1 3 4 3 1 4 2 0

Cámara y Pilares 0 3 4 0 1 2 4 0 2 4

Cámara Almacén 4 2 1 4 4 3 0 4 2 0

Corte y Relleno 3 2 2 3 3 2 2 4 3 2P: PEQUEÑAM: MEDIAA: ALTA

MP: MUY PEQUEÑOP: PEQUEÑOG: GRANDEMG: MUY GRANDE

P: PEQUEÑAM: MEDIAG: GRANDE

CALIFICACIÓNCaracterísticas geomecánicas CAJA PISO

Método de Explotación 12. Resistencia 13. Espaciamiento entre fracturas

14. Resistencia de las discontinuidades

P M A MP P G MG P M G

Cielo Abierto 3 4 4 2 3 4 4 2 3 4

Block Caving 2 3 3 1 3 3 3 1 3 3

SLS 0 2 4 0 0 2 4 0 1 4

SLC 0 2 4 0 1 3 4 0 2 4

Cámara y Pilares 0 2 4 0 1 3 3 0 3 3

Cámara Almacén 2 3 3 2 3 3 2 2 2 3

Corte y Relleno 4 2 2 4 4 2 2 4 4 2P: PEQUEÑAM: MEDIAA: ALTA

MP: MUY PEQUEÑOP: PEQUEÑOG: GRANDEMG: MUY GRANDE

P: PEQUEÑAM: MEDIAG: GRANDE

EJEMPLO

Del informe geológico

El proyecto Angelica Maria I, pretende explotar un yacimiento hidrotermal de Plomo (blenda) y Zinc (esfalerita) con una Ley de 5% Pb y 6% Zn. Es un cuerpo tabular que se encuentra a 400 m de profundidad y tiene de 8 m de potencia y 60° de buzamiento.Este cuerpo se encuentra emplazado en el contacto de un intrusivo y cuarcita. El nivel freático en el área se encuentra a 200 de profundidadLa distribución de las leyes en el yacimiento presenta cambio graduados.

calizascuarcitas

yacimiento

intrusivo

400 m

EJEMPLO

Del informe Geomecánico

Se ha realizado un estudio Geomecánico de las principales rocas circundantes al yacimiento y de la misma estructura mineralizada. Habiéndose obtenido los siguientes resultados:

ResistenciaMPa

RQD%

Densidad Observaciones de las discontinuidades

Yacimiento mineral

120 50 2,8 Superficie rugosa con relleno de material alterado

Caliza80 30 2,1 Superficie limpia con relleno de material

arcilloso

Cuarcita 90 40 2,7 Superficie muy rugosa sin relleno

Intrusivo100 70 2,7 Superficie suave, con presencia de clastos de

cuarzo

400 m

EJEMPLO

Análisis selección método

Preferente: 3 – 4 (Aplicable sin mayores implicancias)

Probable: 1 – 2 (Aplicable con ciertas implicancias)

Improbable: 0 (No aplicable, pero No descartado)

Descartado: -49 (No aplicable y descartado)

Método de Explotación GEOLOGIA GEOMECANICA MINERAL

GEOMECANICA CAJA TECHO

GEOMECANICA CAJA PISO TOTAL

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Cielo Abierto 2 2 4 -49 3 4 4 2 4 3 3 3 4 3 -8

Block Caving 2 -49 4 4 2 1 3 4 2 4 2 2 3 3 -13

SLS 2 1 4 4 3 3 1 0 3 0 2 0 2 1 26

SLC 4 -49 4 4 2 3 4 0 2 4 2 0 3 2 -15

Cámara y Pilares 4 4 0 4 3 3 2 0 3 1 2 0 3 3 32

Cámara Almacén 2 1 4 4 2 3 3 0 2 4 2 2 3 2 34

Corte y Relleno 4 4 4 4 3 2 2 3 2 3 3 4 2 4 49

GEOLOGÍA:1: FORMA2: POTENCIA3: BUZAMIENTO4: PROFUNDIDAD5: DISTR. DE LEYES

GEOMECANICA MINERAL6: RESISTENCIA MATRIZ7. RESISTENCIA JOINTS8. CONDICIÓN JOINTS

GEOMECANICA CAJA TECHO9: RESISTENCIA MATRIZ10. RESISTENCIA JOINTS11. CONDICIÓN JOINTS

GEOMECANICA CAJA PISO12: RESISTENCIA MATRIZ13: RESISTENCIA JOINTS14: CONDICIÓN JOINTS