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

4. Los almacenes y polvorines

5. Las oficinas y las comunicaciones

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: