ELECCION DEL METODO Y PLANIFICACION DE LA MINA

Fase 1:

Se describe la geometría del yacimiento, la distribución de la ley de mineral y las propiedades geomecánicas de las rocas. A continuación se eliminan aquellos métodos que no se adapten a los parámetros ya definidos para el yacimiento.

Los métodos que queden se ordenaran según sus costos de explotación, ritmo de explotación, posibilidad y calidad de mano de obra, consideraciones ecológicas y otras de carácter especifico. Nicholas y Marck en 1981.

Fase 2: En la segunda fase se determina la explotabilidad del yacimiento; determinada en primer lugar por el precio del mineral, posibilidades de producción y ley del yacimiento. El precio del mineral no se puede controlar, pero la producción y la ley vienen fijadas por la ley limite (cut off), que a su vez se calcula como resultado de la planificación de la mina y del costo previsto.

COMPRENDE DOS FASES:

SELECCIÓN DEL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN SEGÚN NICHOLAS Y MARCK

PENDIENTERESISTENCIA

METODO APLICABLE MINERAL CAJAS

Echada Fuerte Fuertes Cámaras con pilares ocasionales

Cámaras y pilares Echada Fuerte Fuertes Cámaras con pilares ocasionales

Cámaras y pilares Débil Débiles Rebanadas hundidas Fuerte Fuertes Cámaras abiertas

Echada ------------- ---------- Como en masas

Vertical Fuerte Fuertes Cámaras de almacén Débil Débiles Rebanada rellena Explotación entibada

Echada ------------- ---------- Como en tabulares estrechos

Vertical Fuerte Fuertes Cámara vacía Cámaras Almacén Rebanada rellena

--------------- ------------- Débiles Rebanada rellena

Mallas cúbicas --------------- Débil Fuertes Rebanada Hundida

Mallas cúbicas --------------- ------------- Débiles Rebanada Hundida

Mallas cúbicas Echada ------------- ---------- Como en tabulares potentes o masas

Filón ancho Vertical Fuerte Fuertes Cámaras Vacías

Cámaras Almacén

Cámaras y Niveles

--------------- ------------- ---------- Rebanada rellena

--------------- ------------- Débiles Niveles hundidos

Mallas cúbicas

--------------- ------------- Fuertes Cámaras Almacén

Cámaras y Niveles

Rebanadas rellenas

Masas --------------- Débil Débiles Niveles hundidos

------------- Fuertes Bloques hundidos

--------------- ------------- ---------- Mallas cúbicas

--------------- ------------- ---------- Métodos mixtos.

Los costos directos por tonelada de explotación y de preparación se obtienen en los trabajos preliminares de planificación de la mina, esos costos no incluirán el capital para equipo, pero si la reposicion del mismo y el material. También deben incluirse los seguros, beneficio marginal y otros costos indirectos. Las cargas por transporte, fundición y beneficio permiten calcular un costo por tonelada, empleando una estimación razonable del resultado del proceso.

La diferencia entre este método y los demás esta en que no intervienen en el los costos del capital, tales como los de equipo minero, construcción de instalaciones, pozos y preparaciones subterráneas. Si se incluyeran esos costos, la ley limite seria mas alta y por ello bajara la producción.

El argumento para no incluir los costos de capital es el siguiente: Aquellas toneladas que se eliminen al incluir estos costos de capital tienen un valor que ayuda a pagar los intereses y amortización, además, los costos de capital son subvencionados normalmente por el tonelaje de mineral de alta ley producido en los primeros años de vida en la mina.Con la ley limite y el plan de explotación, se puede calcular el flujo de caja anual, y determinar si hay suficiente beneficio para hacer frente a las amortizaciones e intereses del capital.

PRINCIPALES METODOS DE EXPLOTACION SUBTERRANEA:

En Perú, los métodos más comunes son:

SOSTENIMIENTO DE LOS HUECOS CON MACIZOS.

• METODO DE CAMARAS Y PILARES :

Este método es conocido también con él termino ”room and pillar” y consiste en ir dejando secciones de mineral, como pilares, para mantener los huecos creados. Las dimensiones de las cámaras y la sección de los pilares dependen de las características del mineral y de la estabilidad de los hastíales, del espesor de recubrimiento y de las tensiones sobre la roca.

• METODO DE TAJEO POR SUBNIVELES:Este método es conocido también con el término “sublevel stopping” y consiste en dejar cámaras vacías después de la extracción del mineral. El método se caracteriza por su gran productividad debido a que las labores de preparación se realizan en su mayor parte dentro del mineral. Para prevenir el colapso de las paredes, los cuerpos grandes normalmente son divididos en 2 o más tajeos; la recuperación de los pilares se realiza en la etapa final de minado.

• METODO DE CRATERES INVERTIDOS o RELLENO O FORTIFICACIÓN DE LOS HUECOS:Este método ha sido desarrollado recientemente y consiste en el arranque del mineral por rebanadas ascendentes mediante el empleo de voladuras en cráter. El mineral fragmentado puede permanecer dentro del hueco creado, al igual que en el método de cámaras almacén, de forma que se evite el hundimiento de los hastíales. Se extrae también desde el fondo de la galería de base a través de un sistema de tolvas.

• METODO DE CORTE Y RELLENO (ASCENDENTE O DESCENDENTE) :El mineral se arranca por rebanadas horizontales, en sentido ascendente, desde la galería de fondo. Una vez volado se extrae completamente de la cámara, a través de unos coladeros, efectuándose a continuación el relleno del hueco creado con estériles, con lo que se consigue crear una plataforma de trabajo estable y el sostenimiento de los hastíales.

guti

Ley de Corte (cut off)Es la ley mínima explotable de un Block mineralizado determinada por la concentración mínima que debe tener un elemento en un yacimiento para ser económicamente explotable (Reserva de mineral ), es decir, la concentración mas baja que hace posible pagar los costes de su extracción, su tratamiento y su comercialización, y reporta alguna utilidad sin ninguna perdida en la operación.

De acuerdo al concepto económico del punto de equilibrio, se sabe que en este punto el valor de producción es igual a los costos totales por lo tanto:

VENTAS = P X L X R X FL X C

Donde:P = ProducciónL =Ley Promedio Minable.R =Recuperación Metalúrgica.FL =Factor de Liquidación.C=Cotización del Mineral.Donde:

Ley de “ cut off “= Costo de operación + Utilidad MínimaP X R X FL X C

El Cut off se expresa en $/ton, en onz–metal / tonelada,gr –metal/tn o % en peso-metal / tonelada.

CUT OFF GEOLOGICO: Es el Mineral Recuperable cuyo valor es equivalente a la suma de los costos del minado (CM), la inversión para la extracción y explotación de la producción de Minerales, Costo de Concentración Metalúrgica (CC), Gastos Indirectos de Operación (GIO) y la compensación por tiempo de servicios del personal del campamento (TS).

• Cut off geológico =CM +CC++GIO+TS

• APLICACIONES:

• Define el tonelaje de reservas económicamente explotables para un periodo determinado.

• Constituye el valor mínimo que deben tener los bloques de mineral para ser explotados.

• Sirve para determinar el nivel de producción y la mina útil de la mina

En la XIX Convención de Ingenieros de Minas del Perú se Propusieron Tres Tipos de Ley de Cortes:

La convención minera fue creada en 1943 por el Ing. Cesar Rospigliosi en cooperación del Instituto de ingenieros de minas del Perú, Actualmente se realiza una vez cada dos años.

CUT OFF OPERACIONAL:

Es el “cut off” geológico mas los gastos no asignados y financieros de la empresa. En el caso que la empresa posea mas de una unidad minera se considerara la proporción de gastos no asignados y financieros aplicables a mina.“Cut off ”Operacional = Cut off Geologico + Gastos no asignados + Gastos financieros

CUT OFF EMPRESARIAL

Es el cut off operacional mas la depreciación aplicada al equipo de la mina y la tonelada ( compensación por el tiempo de servicios) del personal administrativo de la empresa en general.Cut off empresarial = cut off operacional + gastos no asignados +gastos financieros + depreciación + CTS del Personal administrativo.Usos:Determina la rentabilidad de la mina a nivel de la empresa (contribución neta)A nivel de cut off empresarial , el valor del mineral recuperable cubre todos los desembolsables y no desembolsables de la empresa.

APLICACIONES: a este nivel de cutt off el valor del mineral recuperable cubre el flujo de caja a nivel de la empresa constituye el limite inferior del valor de operación de una mina.El planeamiento de minado debe seleccionar bloques de mineral cuyo valor promedio sea equivalente o superior a este nivel.Si este cut off resultase menor que el valor promedio de las reservas , la mina estará en capacidad de redituar una utilidad brutaSi este cut off resultase mayor que el valor promedio de las reservas la mina estará en una situación critica en una empresa con mas de unas unidad minera una situación de esta naturaleza debe merecer la máxima atención de la gerencia de operaciones .

Estas pueden variar dependiendo de la profundidad que se explote, por lo que en ambos casos se debe ocupar la mejor estimación posible. En este sentido podemos decir que en función de los costos estimados para la extracción de un bloque del yacimiento, definiremos una ley que permita discriminar un bloque como mineral o estéril, la cual llamaremos LEY DE CORTE CRÍTICA.

𝐿𝐸𝑌 𝐷𝐸𝐶𝑂𝑅𝑇𝐸=(𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜𝑀𝑖𝑛𝑎+𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑃𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎)∗100

(𝑃𝑟𝑒𝑐𝑖𝑜−𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜𝑅𝑒𝑓𝑖𝑛𝑜 )∗𝑅𝑀∗2200

La expresión para calcular la ley de corte se define de la siguiente manera:

METODO ANALÍTICO - CÁLCULO PRACTICO DE LA LEY DE CORTEPara calcular la ley de corte debemos considerar tanto el costo mina como el costo planta, los cuales generalmente varían durante la vida útil de explotación, ya que las distancias para el transporte del mineral como del estéril varían, además el tratamiento de la planta cambia dependiendo de las características del mineral alimentado.

1. Costos Directos de Mina tenemos los siguientes :- Costo de Perforación, Costo de Tronadura, Costo de Carguío, Costo de Transporte, Costo de Servicio, Administración, Se tiene también un costo de Depreciación de los equipos mineros.

2. Costos de la Planta especificados son:- Costo de tratamiento de mineral, Costo de Administración central.3. Costos de traslado y transporte e instalaciones de los equipos y maquinarias en la faena o el traslado de los puertos.

También necesitamos a parte de los costos, la Recuperación metalúrgica entregada por la planta y la cual corresponde a un 95%. Para el precio el valor que usaremos será correspondiente al día 17 de Octubre del 2003 que corresponde a 88 (CU$/Lb).

Por lo tanto la Ley de Corte para el Proyecto será:

𝐿𝐸𝑌 𝐷𝐸𝐶𝑂𝑅𝑇𝐸=(𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜𝑀𝑖𝑛𝑎+𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜𝑃𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎)∗100

(𝑃𝑟𝑒𝑐𝑖𝑜−𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜𝑅𝑒𝑓𝑖𝑛𝑜 )∗𝑅𝑀∗2200

*

𝐿𝐸𝑌 𝐷𝐸𝐶𝑂𝑅𝑇𝐸=0.64%

• LC: LEY DE CONCENTRADO• CP: COSTO DE PRODUCCION• VC:VALOR NETO DE CONCENTRADO • R:PORCENTAJE DE RECUPERACION

METALURGICA

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En una operación minera de la Mina Tintaya, ubicada en Cusco, se tiene reservas de mineral con una ley de 4,0 % Cu ( Ley Media Obtenida atraves del muestreo) y produce concentrados de 26,0 % Cu, con un valor neto de 250 $/t, una recuperación metalúrgica de 92 % Y un costo de producción de 30 $/t.

De donde:Ley de reservas (Im) mayor a Ley de Corte (LC), las reservas serán económicamente explotables.

Calcular la “LC” y determinar si dichas reservas son económicas

• LC: LEY DE CONCENTRADO• CP: COSTO DE PRODUCCION• VC:VALOR NETO DE

CONCENTRADO • R:PORCENTAJE DE

RECUPERACION METALURGICA

Ejemplo con una producción de oro

• Gasto de Maquila: Es el Costo del proceso de fundición y/o refinación al que debe someterse el concentrado para obtener el metal y que se descuenta de los valores pagables del concentrado.

• Datos de una mina:

• Total de Toneladas (Por dos Blocks) = 10773 Tms

• Costo minado =392294.24$

• Costo de Maquilas , Refinación y otros =360$/Tn

• Costo de refinado ( Por dos Blocks) =360$/Tms *10773Tms=3878280$

• Costo de producción=Costo de minado/Total de Tms=392294.24$/10773Tms=36.414$/Tm

• Total de costos =(Costo de minado +costo refinación) = 392294.24$+3878280$ =427057424.24$

• Total de costos /Total de Tms=427057424.24 $ /10773Tm=396.4146$/Tm

• Precio Metal(Au)=1140$/Onz

• Ley de Cut off=396.4146$/Tm/1140 $/Onz=0.3477Onz/Tms

DILUCION,RECUPERACION Y PERDIDA DEL MINERAL

DILUCION Y RECUPERACION:

Fijados los parámetros que determina el grado de reservas económicas ala hora de estudiar su explotación pero también debemos tener en cuenta que ningún método de explotación permite recuperar el 100% la totalidad de reservas de mineral , esto corresponde ala metalurgia los grados de recuperación.

En la practica , las recuperaciones mineras oscilan entre el 65 % y el 95%

TIPOS Y FUENTES DE DILUCION

Existen dos tipos de Dilución :

1.- La dilución de producción.

2.- La dilución estructural.

Recuperación minera + perdida de mineral = 100%

La primera aparece en el mismo proyecto minero • En operaciones con hundimientos la roca estéril que se desprende diluye el mineral • En operaciones con relleno el mineral que se utiliza para el sosteniente se mezcla con el mineral

troceado • En yacimientos filoneanos y lenticulares con potencia 0.6 0.8 se mescla el estéril con el mineral al

ensanchar la labor hasta el ancho minino de trabajo• La dilución también es debida a los contactos irregulares entre el estéril y el mineral

PERDIDAS DE MINERAL Existen dos tipos de perdida de mineral 1 .-Perdidas Generales 2.- Perdidas de Producción la primera son intrínsecas ala disposición natural de los yacimientos e están constituidos por el mineral que se abandono INSITU por motivos de estabilidad

METODO DE EXPLOTACION

FACTOR DE DILUCION (1)

CONDICIONES DEL TERRENO

EXELENTES MEDIAS MALAS

TALADROS LARGOS

CORTE Y RELLENO

CAMARAS ALMACEN

CAMARAS Y PILARES

1.20

1.05

1.10

1.05

1.30

1.10

1,15

1.10

N.D.

1,15

1.25

1.20

METODO DE EXPLOTACION FACTORES DE PERDIDAS

BARRENOS LARGOS 0.8 - 1.0

CORTE Y RELLENO 1 , 0

CAMARAS ALMACEN 0,9 – 1,0

CAMARAS Y PILARES 1, 0

METODO DE EXPLOTACION

RECUPERACION MINERA (%)

DILUCION (%)

(EST/MIN+ESTA)

CAMARAS POR SUBNIVELES 95 -97 05 – 10

CAMARAS ALMACEN 93- 95 10- 15

CORTE Y RELLONO 93- 95 15- 30

HUNDIMIENTO POR SUBNIVELES

85- 88 10- 15

HUNDIMIENTO POR BLOQUES

80- 85 15- 10

METODO DE EXPLOTACION

FACTORES DE RECUPERACION MINERA

INTERVALO MEDIO

BARRENOS LARGOS 60 100 80

CORTE Y RELLENO 70 . 100 85

CAMARAS Y ALMACEN 75- 100 90

CAMARAS Y PILARES 50- 75 60

O HARA en 1980 estimo la dilución en minas subterráneas a partir de la inclinación del yacimientos A° y la potencia en metros W el valor de la dilución expresa el porcentaje de estéril en el mineral extraído para condiciones medias de resistencia de la rosa encajonarte en relación con el método de explotación empleado

TALADORS LARGOS D(%) = 55/ W SEN A°

CAMARA ALMACEN D(%) = 33/SEN A°

CORTE Y RELLENO D(%) = 25/SEN A°

CAMARA Y PILARES D (%) = 39/ WSEN A°

SOLO EN RARAS OCACIONES EL MINERAL PUEDE UTILIZARSE COMERCIALMENTE TAL COMO SALE DE LAS LABORES DE EXPLOTACION MINERA.• Enriquecerlo , aumenta su contenido en e metal o metales objetos de la explotación• Clasificación por tamaños de acuerdo ala exigencia y necesidad del mercado • Conseguir una superación diferencial de distintos productos cuando los minerales de partida y

condiciones comerciales así lo aconsejan

PERDIDA EN EL TRATAMIENTO DE MINERAL

Herrera