Trab de MetodosO
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INTRODUCCION
En el Perú tenemos yacimientos minerales en la costa y en la sierra (andes
peruanos), en los que se puede encontrar la mineralización en forma de vetas,
mantos y cuerpos. Las empresas mineras de acuerdo al tipo de yacimiento y
algunos criterios eligen el método de explotación. Por el volumen de producción,
puede ser de la gran minería, mediana minería, pequeña minería y minería
artesanal. Utilizan técnicas a nivel de mediana y pequeña minería del Perú, las
que actualmente se conocen como corte y relleno ascendente y descendente,
corte reducción, hundimiento de bloques y la formación de cuadros o enmaderado,
entre otros. Nuestra mentalidad al investigar los métodos de explotación que
emplea la mediana minería en el Perú es tener una visión de conjunto de la
tecnología de explotación de minas subterráneas en la mediana minería del Perú,
quienes con sus posibilidades económicas e inquietudes de sus profesionales se
ingenian en implementar el método de explotación que están aplicando en su
unidad de producción; porque la gran minería trae expertos extranjeros para
implementar un determinado método de explotación para su yacimiento donde
invierten gran capital.
OBJETIVOS
Conocer, los diferentes métodos de explotación y la correcta selección de
cada una de ellas
Identificar los diversos yacimientos minerales ubicados en la zona de
nuestro Perú.
Describir los pasos para la realización de un proyecto minero.
Describir los diferentes métodos de exploración y las diferentes técnicas
que se aplicaran en cada una de ellas.
ANTECEDENTES Y ESTADO ACTUAL DE LA MINERÍA SUBTERRANEA
1.- CONCEPTOS GENERALES SOBRE DEPÓSITOS DE MINERALES
1.1. Distribución del mineral en los depósitos:Los depósitos minerales contienen un relleno que está constituido por
una o varios componentes metálicos. Éstos pueden depositarse en los
rellenos de la siguiente forma:
1.1.1.- relleno masivo.- este tipo de relleno es más frecuente en los
cuerpos mineralizados .contiene la ganga como una masa muy
compacta y homogénea, este tipo de relleno no es muy común
en las vetas.
1.1.2.- relleno zoneado o bandeado.- este tipo de relleno es muy
común en las vetas y los diferentes materiales están dispuestos
en capas definidas.
Cuando una veta presenta capas de minerales en el mismo
orden desde las cajas hacia el centro se le denomina estructura
simétrica.
1.1.3.- relleno irregular.- estos se encuentran diseminadas o en vetillas
irregulares. Este tipo de relleno es frecuente en todo tipo de
yacimientos.
1.2.- Clavos o zonas de enriquecimiento:
Estos depósitos se presentan en clavos o bolsonadas en donde se
presentan mayor cantidad de valores. También son llamados “ore shoot”.
Si el deposito contiene altas concentraciones de forma lenticular de
pequeña dimensión se le conoce como “ojo de mineral” y si son grandes
“bolsas o boyas”.
2.- DEPÓSITOS MINERALES EXISTENTES EN EL PERU Y SU PRODUCCION
En el Perú tenemos yacimientos minerales en la costa y en la sierra (andes
peruanos), en los que se puede encontrar la mineralización en forma de vetas,
mantos y cuerpos. Las empresas mineras de acuerdo al tipo de yacimiento y
algunos criterios eligen el método de explotación.
Las más antiguas son aquellas que se encuentran en la cordillera de la costa y
en la cordillera oriental, en este sector norte se encuentra rocas sedimentarias
del paleozoico instruidas por complejos plutónicos. En la cuenca andina se
encuentra rocas sedimentarias y en gran parte del país encontramos arcos
volcánicos y plutónicos que ascendieron por la corteza terrestre y ubicándose
en diferentes niveles y en diferentes regiones.
2.1.- Yacimientos de las rocas antiguas
Existen pequeñas acumulaciones de hierro bandeado en el macizo de
Arequipa –Tarpuy y también algo de cromo y níquel y cobre que se
encuentran en las rocas ultra básicas de Chinchao ubicadas en la
cordillera oriental al noreste de Huánuco.
Los yacimientos minerales de valor económico se encuentran
generalmente en las rocas paleozoicas por ejemplo: las vetas auríferas
de la región de Pataz que están asociadas a intrusiones granodioriticas
del Batolito de Pataz de edad hersinica temprana, también las vetas y
mantos auríferos en las rocas volcánicas y esquistos del ordoviciano, los
yacimientos de Ana María en la zona de la Rinconada.
Cobriza se encuentra en yacimientos en rocas paleozoicas y conforman
mantos de cobre y plata y asentado en rocas carbonatadas del
pennsylvaniano.
Ubicado en las capas rojas del permiano tenemos los yacimientos de
cobre del depósito Negra Huanusha en la región de Tarma, que no ha
sido suficientemente explorado.
2.2.- Mineralización andina
La mayoría de los yacimientos minerales del Perú están vinculados a rocas
paleozoicas y cenozoicas correspondientes al ciclo geotectónico andino.
La secuencia sedimentaria:
El ciclo se inicia con los sedimentos de la plataforma triasica-liasica del
grupo Pucara que contienen mantos con mineralización de zinc y
depósitos sedimentarios-exhalativos que incluyen menas polimetálicas.
En yacimientos asociados a sedimentos del jurásico tenemos magnesio
en Cercapuquio.
En sedimentos del cretácico inferior se tienen depósitos de plomo, zinc
y polimetálicos asociados a la formación Santa. Con más de 80
depósitos y ocurrencias minerales, entre las cuales destacan Iscaycruz,
Huanzala, Aida única y el Extraño.
En rocas carbonatadas del cretácico superior se tiene la presencia de
numerosos yacimientos, y que aún no se determinan si estos son
singeneticos o epigeneticos.
En rocas carbonatadas del albiano, en la formación Pariatambo
tenemos a minas Ragra de donde se extrae vanadio.
Los arcos volcánicos:
Son esenciales en la formación de gran parte de los yacimientos
minerales peruanos.
Las rocas volcánicas contienen una gran variedad de yacimientos.
Los depósitos de Fe de Marcona son resultado del reemplazamiento de
rocas paleozoicas y mesozoicas en contacto con intrusivos de edad
jurásica.
La secuencia volcano sedimentaria del arco cretácico inferior presenta
importantes mineralizaciones de cobre que se da en las minas Raul y
Condestable ubicadas al sur de Lima.
En el distrito de Cocachacra, mina Leonila y Graciela existe baritina con
sulfuros masivos de Zn-Pb-Ag.
Y por último los depósitos de Cu-Zn-Ag del tipo de Tambo Grande en el
extremo norte del país.
Las rocas volcánicas del cenozoico contienen depósitos minerales de
gran importancia económica, especialmente por su contenido de
metales preciosos. Las volcánicas del terciario superior se constituyen
en un elemento con contenido de vetas argentíferas explotadas en las
minas de San Juan de Lucanas, Sukuytambo, Alcata, Orcopampa,
Caylloma y Shyla.
Las rocas volcánicas de la misma edad contienen depósitos
diseminados de oro en Yanacocha.
La secuencia volcánica de edad oligocenica presenta “STOKWORKS”
cupríferos en Casapalca y también “STOCKWORKS” con contenido
aurífero a pequeña escala.
Minerales asociadas a rocas intrusivas
En el Perú existen rocas intrusivas de diversas edades y
composiciones. El Batolito de Pataz con mineralización aurífera es de la
edad eoherciniana.
Estos depósitos minerales constituyen un lineamiento de 3000 km de
longitud.
Las rocas intrusivas más básicos son los más antiguos y tienen
yacimientos del tipo vetiformes de cobre y fierro como en Monterrosas y
Acari en Ica y Arequipa respectivamente.
Los granitoides posteriores contienen yacimientos vetiformes de cobre
como es Cinco Cruz, Magnomarca y Sayan.
En Lunche y Quitasol existen pequeños depósitos de cobre, wolframio y
molibdeno de tipo skarn.
Los yacimientos más importante son las vetas auríferas q están
asociadas a los granitoides batoliticos de la región sur del país.
Los que han generado un mayor número de yacimientos son los
intrusivos terciarios por ejemplo los depósitos polimetálicos del centro
del Peru,asociados a stockworks pertenecientes al subvolcanico del
mioceno,de los que se extrae la mayor parte de la producción nacional
de zinc,plomo y plata.
También los pórfidos de cobre y molibdeno q están asociados al
stockworks ubicadas en el sur del Perú que son los más grandes
productores de cobre.
En el batolito de Andahuaylas-Yauri existen diversos yacimientos en los
que destaca el skarn cuprífero de Tintaya.
En los intrusivos ácidos de edad oligomiocenica tenemos pórfidos de
cobre y molibdeno como Michiquillay, La Granja, Cañariaco ubicadas
en el norte del país. En la región sur existen intrusivos oligocenicos que
contienen vetas de estaño, cobre, zinc y plata como el de San Rafael,
Nazaret y también de zinc, plomo, cobre y plata en la mina Cecilia.
En los intrusivos del mioceno superior ubicado en la cordillera oriental
existen vetas de wolframio, zinc, cobre y estaño, plomo, plata.
De la edad miocenica existen diferentes batolitos en la cordillera blanca
que se han reportado como skarns polimetálicos como Antamina y
Magistral.
Existen también vetas de estaño como en Tambillos o de wolframio
como Pasto Bueno, Mundo Nuevo y Tamboras.
Se encuentran también vetas polimetálicas con menores valores de
plata y wolframio como en Pusajira.
Se encuentran pórfidos de cobre como en Aguila y Melchora y
stockworks de molibdeno como Compaccha y California.
Yacimientos exógenos recientes
En este grupo se encuentra los yacimientos de tipo placer
específicamente los placeres auríferos que se encuentran en los ríos de
Madre de Dios,Inambari,Cenepa,Chinchipe,Marañon por ejemplo el de
San Antonio de Poto ubicada en el departamento de Puno.
2.3.- Producción minera y tipos de yacimientos
Cobre:
El 75% del cobre es producido por los pórfidos del paleoceno en las
cuales destacan: Toquepala y Cerro verde, ubicados en el flanco oeste
de la cordillera occidental del sur del Perú.
Con el 17% está el skarn de Tintaya que está asociado al Batolito de
Andahuaylas-Yauri.
Los mantos de Cobriza aportan con el 5.7% que están albergados por
la secuencia carbonatada de la edad pennsilvaniana.
Los yacimientos polimetálicos del Perú central genéticamente
asociados a stocks subvolcanicos del mioceno aportan el 2.3% del
cobre peruano.
Los depósitos de otros tipos tienen una producción menor entre los
cuales se encuentra las vetas asociadas a intrusivos tardihercinianos
como San Cristóbal en el Perú central y a los yacimientos alojados en
volcánicos del terciario superior en la región de Arequipa.
Oro:
La mayor producción de oro oficialmente es la que produce Yanacocha,
que es un depósito aurífero de tipo diseminado lixiviable, de gran
volumen y baja ley que aporta con el 43% de la producción nacional.
En segundo lugar se encuentra las vetas asociadas al Batolito de Pataz
que aportan con el 13% del oro peruano.
Seguidamente se encuentra las vetas de Arequipa quienes producen
oro y también plata en las que destaca Orcopampa.
Plomo:
En la parte central del Perú predominan las menas polimetálicas del
cual se extrae el 78% de la producción nacional.
Huanzala contribuye con el 9% y el resto de los yacimientos aportan del
1% al 13% del plomo nacional.
Plata:
En la zona centro del Perú la producción es del 59% de plata nacional
pero existe otro grupo que también pertenece al terciario superior que
aporta el 16% de la plata peruana, estos son cuatro depósitos de vetas
epitermales ubicadas en la región de Arequipa como es Orcopampa,
Arcata, Caylloma y San Juan de Lucanas.
El 7% de plata proviene de los pórfidos de cobre de la región sur donde
la plata es un importante sub producto.
El skarn de Tintaya aporta con el 4%, los yacimientos de Hualgayoc con
el 4% y la mina Huanzala con el 3% y finalmente el distrito de San
Cristóbal contribuye con el 5% y Cobriza con el 1% de la producción
nacional.
Zinc:
Las menas polimetálicas asociadas a intrusivos miocenicos del Perú
central son los que producen la mayor cantidad de zinc con una
producción del 64%.
El 8% lo produce los yacimientos del Pucara Oriental en las que
destaca la única mina San Vicente.
Las vetas del domo de Yauli,San Cristóbal y Andaychagua con el
8%,los yacimientos del Pucara occidental con el 4%,los mantos de
Huanzala y los depositos del tipo Kuruko en la formación Casma en el
distrito de Cocachacra, ambos contribuyen con el 6% de la producción
nacional.
Las cifras en el Perú indican que casi el 90% de minas en 1997 se explotan por
métodos subterráneos.
Las minas a cielo abierto son Toquepala,Cuajone,Cerro
Verde,Marcona,Tintaya,Cerro de Pasco,Yanacocha,Colquijirca,Pierina,Sipan y
Comarsa,estas minas se encuentran en la gran y mediana minería.
Entre las minas que se explotan por métodos subterráneos fueron 6 en Centromin
y alrededor de 70 minas en la pequeña y mediana minería.
En el Perú la gran minería explota a cielo abierto y la mediana y pequeña minería
explota por el método subterráneo.
En los últimos años la producción de oro en su mayoría obtenida por el método a
cielo abierto lo aporta significativamente la mina Yanacocha y Sipan.
En el siguiente cuadro podemos ver que el cobre se produce mayormente por
métodos a cielo abierto, en cambio el plomo, plata y zinc se producen
generalmente por métodos subterráneos.
3.- CLASIFICACIÓN DE LOS MÉTODOS DE EXPLOTACION
La selección del método de explotación hace mucho tiempo se basaba en las
técnicas que se aplicaba en otras minas con yacimientos similares.
En la actualidad para abrir una mina es necesario el monto de inversión de
capital requerido, es necesario también la selección del método de explotación
mediante investigaciones, análisis y parámetros específicos del yacimiento
como es el porcentaje de ley, las propiedades geomecanicas del mineral y los
aspectos económicos, etc.
Diferentes autores han realizado clasificaciones desde varios puntos de vista
como es:
- Desde el punto de vista del sistema de excavación
- Desde el punto de vista del sostenimiento
- Desde el punto de vista del transporte
- Desde el punto de vista del arranque
En nuestro país los métodos aplicados más comunes son:
3.1.- Cámaras y pilares
Este método de explotación es el único aplicable en el caso de
yacimientos tabulares horizontales o sub-horizontales, con inclinaciones
de hasta 30º. Se trata, por lo general, de depósitos estratificados de
origen sedimentario.
Consiste en lo esencial en excavar lo más posible el cuerpo mineralizado
dejando pilares de mineral que permiten sostener el techo de material
estéril. Las dimensiones de los caserones y de los pilares dependen de
la mayor o menor competencia de la roca sobrepuesta (estabilidad del
techo) y también de la roca mineralizada (estabilidad de los pilares),
como asimismo del espesor del manto y de las presiones existentes.
Por lo general los pilares se distribuyen en una disposición o arreglo lo
más regular posible, y pueden tener una sección circular, cuadrada o
rectangular semejando un muro. Los caserones abiertos tienen forma
rectangular o cuadrada.
Dentro de este método se considera el de cámaras y pilares con relleno.
En el Perú este método se aplica en la mina Condestable, San Vicente,
Cerro de Pasco, Raura etc.
3.2.- Tajeos por subniveles
Esta explotación se realiza a través de los subniveles y niveles
horizontales a intervalos verticales fijos en forma descendente.
La distancia entre los subniveles oscila entre 8 y 60 metros. Cada una de
ellos se desarrolla según un conjunto de galerías que cubren la sección
completa del mineral puede usarse según el sistema de perforación
cortes en abanico, anillo o en paralelo.
Cuando se usa perforación en paralelo la distancia entre subniveles es
mayor y solo se trabaja en dos subniveles, uno de perforación y otro de
extracción.
Este método se aplica en yacimientos con potencias mayores a 3m y con
una inclinación superior a 50º con contactos bien definidos entre el
mineral y el estéril. Este tipo de método se aplica en minas como Raúl,
Santander, San Rafael, Perubar, Milpo etc.
3.3.- Cráteres invertidos
Este método se ha desarrollado recientemente y consiste en que el
arranque del mineral se da por rebanadas ascendentes mediante el
empleo de voladura en cráteres invertidos. El mineral disparado puede
permanecer en la cámara para evitar el hundimiento de las paredes. La
extracción se realiza a través de una galería de base por medio de un
sistema de transversales conectado al mineral fragmentado.
La perforación se ejecuta desde un nivel superior con taladros verticales
y con equipos de martillo en el fondo DTH,de diámetro mayor a 6
pulgadas. Tras la apertura de los transversales, en el nivel inferior se
introduce en los taladros carga suspendida de explosivo y diseñadas
para que actúen como cargas esféricas. El mineral disparado en
rabanadas cae en la cámara, ascendiéndose sucesivamente hasta dejar
en la parte superior un pilar corona, el cual se dispara al abandonar el
tajeo.
Los yacimientos deben tener una potencia mínima de 3m, una inclinación
superior a 50º con contactos bien definidos entre mineral y esteril.en el
Perú este método se aplicó en la mina Monterrosas en Ica.
3.4.- Corte y relleno
En este método se usa el relleno como medio de sostenimiento de los
espacios abiertos. Consiste en excavar el mineral por tajadas
horizontales en una secuencia ascendente (realce) partiendo de la base
del caserón. Todo el mineral arrancad es extraído del caserón. Cuando
se ha excavado una tajada completa, el vacío dejado se rellena con
material exógeno que permite sostener las paredes y sirve como piso de
trabajo para el arranque y extracción de la tajada siguiente. El mineral se
extrae a través de piques artificiales emplazados en relleno, que se van
construyendo a medida que la explotación progresa hacia arriba. Como
relleno, se utiliza el material estéril proveniente de los desarrollos
subterráneos o de la superficie, también relaves o ripios de las plantas de
beneficio, e incluso, mezclas pobres de material particulado y cemento
para darle mayor resistencia. El relleno hidráulico se drena para separar
el agua quedando así un relleno compacto.
Este método se emplea en cualquier tipo de yacimientos con buena ley
de mineral. En nuestro país la mayoría de las minas explotan mediante
este método.
Dentro de las principales minas tenemos: Huaron,Atacocha,Arcata,Cerro
dePasco,Cobriza,Huanzala,Julcani,Milpo,Orcopampa,PozosRicos,Raura,
San Vicente,Yauricocha,Carahuacra etc.
3.5.- Almacenamiento provisional
La extracción del mineral se realiza por rebanadas horizontales
ascendiendo desde el fondo de la galería o subnivel, esto depende si es
mecanizado o convencional. El mineral se extrae continuamente desde
las tolvas inferiores y desde los cruceros si es mecanizado en un 30 a
40%.el resto del mineral disparado sirve de sostenimiento de las cajas y
de la plataforma de trabajo para la perforación de la siguiente rebanada
por lo que debe quedar un espacio adecuado entre el techo del mineral y
el mineral fragmentado. Para la aplicación de este método los
yacimientos deben tener una inclinación mayor a 50º potencia mayor a 1
metro y cajas competentes.
En el Perú este método se ha usado en muchas minas como: San
Rafael, Casapalca, Arcata, Atacocha, Morococha, Sindicato Minero
Pacococha, Raura etc. En la actualidad se usan en la mediana y
pequeña minería.
4.- Factores que influyen en la selección del método de explotación
Para la elección del método de explotación se basa inicialmente en factores
técnicos como es la alta productividad, extracción del mineral, las condiciones
de trabajo etc.
Los factores que tienen un mayor peso en la primera etapa de selección son:
- la geometría
- la distribución de leyes del deposito
- las propiedades geomecanicas del mineral
- estéril adyacente
Mediante el análisis de estos factores se obtendrá el método de explotación
para su aplicación adecuada.
En la segunda etapa se procederá a la evaluación económica basado en un
esquema general de explotación:
- Estudio complementario del ritmo de producción
- Ley de corte
- Necesidades de personal
- Impacto ambiental
- Procedimientos de restauración
Con todo esto se determinara el método de explotación óptimo y económico
de cualquier mina.
A continuación se describirá los factores más importantes que determinan la
selección de un método de explotación.
4.1.- Condiciones geológicas
Se refiere a las características geológicas del mineral y de la roca
encajonante. La investigación geológica debe permitir la correcta
evaluación de los recursos y reservas que alberga el depósito.
Además debe facilitar información relativa a los principales tipos de roca,
zonas de alteración, principales estructuras, accidentes tectónicos etc.
Todo esto se debe plasmar sobre planos y secciones a escala con el fin
de visualizar e interpretar el yacimiento.
Para una extensión del estudio en el sentido horizontal se recomienda
mantener una relación de profundidad del yacimiento con un límite del
entorno de ½ para la explotación por métodos subterráneos y de 1/3 a ¼
para la explotación por métodos superficiales.
4.2.- geometría del yacimiento y distribución de leyes
La geometría del yacimiento se define a través de su forma general,
potencia, inclinación y profundidad.
La distribución de leyes se define como: uniforme, gradual, diseminada y
errática.
Para la selección de un método y comenzar con ello es preciso disponer
de planos y cortes geológicos, en estos se indicaran los principales tipos
de roca, zonas alteradas, estructuras principales tales como fallas,
estratos, ejes de pliegues etc.
4.3.- Características geomecanicas del yacimiento
El comportamiento geotécnico de los diferentes materiales dependen de
la resistencia de la roca, el grado de fracturación del macizo rocoso y la
resistencia de las discontinuidades.
Existen sistemas de clasificación geomecanica pero los tres parámetros
indicados anteriormente son suficientes para una primera aproximación
al comportamiento de los macizos rocosos.
La resistencia de la roca se puede calcular con el método de compresión
simple, es decir la resistencia a la presión que se ejerce a la roca, el
espaciamiento se calcula por medio del RQD.
La aplicación de los distintos métodos de explotación depende del grado
en que el mineral y las rocas de las cajas vayan a resistir sin apoyo.
1. RESISTENCIA DE LA MATRIZ ROCOSA
Resistencia a la compresión simple
(Mpa)/presión del recubrimiento(Mpa)
- Pequeña:< a 8
- Media: 8-15
- Alta: > a 15
2. Espaciamiento entre fracturas
- Muy pequeño > 16 0 – 20 (RQD)
- Pequeño 10 – 16 20 – 40 (RQD)
- Grande 3 – 10 40 – 70 (RQD)
- Muy grande 3 70 – 100 (RQD)
3. RESISTENCIA DE LAS DISCONTINUIDADES
– pequeña: discontinuidades limpias con una superficie suave o
con material de relleno blando.
media: discontinuidades limpias con una superficie rugosa
grande: discontinuidades rellenas con un material de resistencia
igual o mayor que la roca intacta
4.4.- Elección de explotación subterránea respecto a cielo abierto
Cada yacimiento tiene una opción adecuada para su explotación, la
decisión se adopta mediante un análisis económico algunas veces se
puede explotar por método subterráneo y a cielo abierto como lo hace la
mina Kamiota en California, en el Perú Cerro de Pasco combina minería
a cielo abierto y minería subterránea.
Para decidir la rentabilidad de estos dos métodos se emplea la relación
del “stripping ratio” o relación de desbroce.
Sr =
costot. ug− costo
t. op
costot.wop
Donde:
Sr = “stripping ratio”
Ug = “underground” (subterraneo)
Op = “open pit” ( cielo abierto)
Wop = “ waste open pit ( esteril)
Luego: si Sr > 1 se opta por cielo abierto
Sr < 1 se opta por subterraneo
4.5.- Análisis del procedimiento numérico de selección
Consiste en asignar a cada uno de estas calificaciones individuales en
función de las características y para metros que presentan los
yacimientos.se tienen puntuaciones para cada uno de los métodos
mineros atendiendo a la geometría del depósito y distribución espacial de
las leyes.
4.6.- Otros factores a considerar
Son muchos los factores que se deben de considerar estas pueden influir
en la selección del método de explotación más adecuado. Entre estos
factores que deben ser analizados en etapas de estudio más avanzadas
se encuentran:
- El ritmo de producción
- La disponibilidad de mano de obra especializada
- La hidrogeología
- Y aspectos económicos.
Entre estos factores podemos considerar:
a) Valor y distribución de las leyes
Si el mineral es rico se opta por un método que permita la máxima
recuperación del mismo aunque pueda resultar muy caro.
Pero para un mineral de baja ley es preciso seleccionar un método de
bajo costo aun cuando se produzcan pérdidas de mineral.
Si una zona mineralizada de baja ley se encuentra próxima a otra ley
más alta, se debe estudiar la posibilidad de aplicar un método que
permita la recuperación del mineral de baja ley.
b) Costo y capital necesario.-
Al elegir un método de explotación debe preferirse al del menor costo
por tonelada extraída para obtener el mayor y más rápido beneficio.
Clasificación de los métodos en orden de menor y mayor costo:
- Bloques hundidos (block caving)
- Cámaras vacias (open stopes)
- Niveles hundidos (sublevel caving)
- Cámara y pilares (room and pillars)
- Camaras almacen (shrinkage stopes)
- Rebanadas con relleno ( cut and fill stopes)
- Rebanadas hundidas (top slicing)
- Explotaciones entibadas (timber supported stopes)
La producción puede deducirse de acuerdo al método elegido sin
embargo a veces las condiciones de la zona exigen que la producción
sea más alta o más baja que la conveniente para que el método sea
rentable.
5.- Elección del método y planificación de una mina
La elección del método comprende varias fases:
En la primera se describe la geometría del yacimiento, la distribución de
la ley del mineral y las propiedades geomecanicas de las rocas.
Luego se elimina aquellos métodos que se adaptan a los parámetros
definidos para el yacimiento y los métodos que quedan se ordenan
según los costos de explotación, posibilidad y calidad de mano de obra,
consideraciones ecológicas etc.
En la segunda fase se determina la explotabilidad del yacimiento que
está determinada por el precio del mineral, posibilidades de producción
y ley del yacimiento.
6.- Evaluación del mineral
6.1.- Valoración del mineral
Esta valorización depende de la forma en que se comercialice y también
del tipo de mineral.
Para el cálculo de los metales básicos la fórmula es:
V={[(P.C)/100]-R-F)}*[(m-t)/C
Dónde:
V = valor del mineral en cancha ($/t)
P = Precio del metal en el mercado ($/t)
R = Carga por fundición al concentrado ($/t)
F = Flete del concentrado ($/t)
T = Costo del concentrado ($/t)
m = Ley de cabeza del mineral (% del metal)
C = Ley de concentrado (% del metal)
T = Ley de relave (% del metal)
Para el concentrado en la fundición es:
V M=(C−D)(P−R)
100 - [T + t (P – Pe)] + B
Donde:
V M = Valor neto del concentrado en fundición ($/t)
C = Ley de concentrado (%)
D = Deducciones (%)
P = Precio del metal ($/t)
R = Gastos de refinación ($/t de metal)
T = Gastos de tratamiento ($/t de concentrado)
t = Ajuste del precio a los gastos de tratamiento.
Pe = Precio esperado del metal.
B = Bonificación por otros metales contenidos ($/t de concentrado)
6.2.- Ley de corte
Es conocida también como la ley mínima explotable o “cut off”,
determinada con el propósito de clasificar los minerales en económicos y
no económicos por un periodo de tiempo determinado.
Ventas = P X L X R X FL X C
Donde:
P = Producción.
L = Ley promedio minable.
R = recuperación metalúrgica.
FL = Factor de liquidación.
C = Cotización del mineral.
Donde:
Ley “Cut Off” = Costode operacion+Utilidadminima
P x R x FL xC
En la XIX Convención de Ingenieros de Minas del Perú se propusieron tres
tipos de leyes de corte y son:
a) Cut off geológico
Esto se refiere al mineral que se recupera su valor es igual a la suma
de los costos de minado (Cm), de concentración(Cc), gastos indirectos
de operación (GIO) y la compensación por tiempo de servicios del
personal del campamento(Ts).
Cut off geologico = Cm+ Cc+ GIO+ Ts
b) Cut off operacional
Es el cut off geológico más los gastos no asignados y financieros de la
empresa.
Cut off operacional = cut off geologico+gastos no asignados + gastos
financieros
c) Cut off empresarial
Es el cut off operacional más la depreciación aplicada al equipo de la
mina y la tonelada (compensación por tiempo de servicio) del personal
administrativo de la empresa en general.
Cut off empresarial = cut off operacional +gastos no asignados+gastos
financieros+depreciacion+CTS del personal administrativo
6.3.- Dilución, recuperación y pérdida del mineral
6.3.1.- Dilución y recuperación
Tengamos en cuenta que ningún método de explotación racional
permite recuperar la totalidad de las reservas minables. Esto
corresponde a la metalurgia establecer los gatos de recuperación
que pueden esperarse d acuerdo con el método seleccionado.
a) Tipos y fuentes de dilución
Existen dos tipos de dilucion, la dilucion de producción y la
dilucion estructural.
La dilucion de producción se da durante el mismo proyecto
minero.
La dilucion estructural es inherente a la disposición del depósito
del mineral.
b) Perdidas de mineral
Se distinguen dos tipos:
Las pérdidas generadas y las pérdidas de producción.
Las pérdidas generadas son intrínsecas a la disposición natural
de los yacimientos y están constituidas por el mineral que se
abandona in situ por motivos de estabilidad.
Las perdidas de producción engloba a todas las demás perdidas
de mineral que se producen durante el proceso de extracción.
c) Diluciones y recuperaciones mineras según los distintos
métodos de explotación
El valor de la dilucion expresa el porcentaje de estéril en el
mineral extraído.
Perdidas en el tratamiento de mineral
El mineral obtenido no puede ser comercializado en las condiciones en las
que se extrae tiene q pasar por un proceso para poder enriquecer y
aumentar su contenido, clasificarlo etc.
a) Perdidas en la trituración y clasificación
Si la trituración es el único proceso por la que pasara el mineral las
perdidas estarán en función de la granulometría mínima que se exige
al producto vendible.
A mayor tamaño exigible y mayor fragilidad del producto mayores
serán también las perdidas.
Si la trituración es el proceso intermedio o antes de la flotación, puede
ocurrir que la flotación imponga límites al tamaño de alimentación es
entonces en la que se da la pérdida del mineral.
b) Perdidas en la concentración
La concentración es la separación del mineral para comercializar y del
estéril y es imposible que se produzca una completa separación
entonces es aquí que se da la pérdida del mineral.
c) Perdidas en la manipulación y el transporte
Estas pérdidas varían con las operaciones y con las características del
producto, en algunos casos llega hasta el 4% o 5%.
7.- costo de minado y valor del mineral
7.1.- costo de minado
Los costos en minería son muy variadas ya que los procesos productivos se
complican con la diversidad de operaciones y se dividen en :
- Costos de inversión del capital que son necesarios para la adquisición de
los activos necesarios para poner en producción a un proyecto.
- Costos de operación son aquellos generados en forma continua durante el
funcionamiento de una operación dentro de las cuales tenemos: costos
directos, costos indirectos, costos generales.
8.- Productividad y mecanización
La mecanización en las minas es sinónimo de productividad, la innovación de
las modernas maquinas que se han introducido actualmente con mayor
capacidad y tamaño. Para tal efecto se deben considerar lo siguiente:
8.1.- Consideraciones de la maquina
Dependen del tamaño, capacidad y tamaño de la máquina, por lo tanto se
debe seleccionar unidades de mayor capacidad posible.
8.2.- Consideraciones de la mina
La mecanización permite alcanzar un mayor nivel de producción ya que
tratan de operar con el mínimo posible de interrupciones y se logra asi la
mejor utilización del equipo.
8.3.- consideraciones de eficiencia
La eficiencia se da con la relación de tonelada/hombre-guardia.
9.- Información técnica necesaria para el planeamiento preliminar
Después de tener información sobre las reservas se debe planear la explotación
de la zona mineralizada, para ello se debe tener la siguiente información:
- Información geológica y mineralógica
- Información estructural
- Información económica
10.- Dimensionamiento
El dimensionamiento de una mina se da por muchos factores como son
condiciones de mercado, ley y reservas del mineral. A continuación se
describe los factores que afectan el tamaño de la producción.
- condiciones de mercado y precio
- Leyes ,reservas y tamaño de la mina
- Producción de la mina en función del tiempo
- Influencia en el tamaño de la mina
11.- Labores de desarrollo de preparación
Antes de tomar la decisión de definir el tipo de acceso al yacimiento se debe
considerar cuatro factores:
- profundidad del yacimiento
- tiempo disponible para la preparación, costo y tipo de transporte al exterior
Desarrollo se refiere a la abertura de labores mineras a través de un filón
virgen. Dentro de las labores de desarrollo tenemos:
11.1.- Desarrollo de accesos a la producción
Están relacionadas a los parámetros de diseño de las aberturas que
son:
- El flujo de producción
- La pendiente de la abertura
- Tamaño, disposición y soporte de la abertura.
11.2.- Producción y desarrollo
Las aberturas de desarrollo para asegurar el posterior flujo de material
en la etapa de producción deben ser:
- Una galería preliminar para equipos de acarreo
- Un ore pass
- Una galería principal de transporte
- Un bolsillo para mineral
- Un pique para el izaje a superficie
11.3.- Desarrollo de inclinados
El nombre de la labor lo determina la inclinación de las labores. Esto es
una decisión muy importante ya que también involucra el tipo de
equipos que se movilizara en la labor.
11.4.- Inclinado y pique
Los piques e inclinados se acomodan de acuerdo a la conveniencia del
diseño y al mineral en producción puede usarse como camino. Los
inclinados en su mayoría usan shortcrete con mallas y pernos.
Los inclinados pueden ser:
- De un solo compartimiento
- De dos compartimentos de lado al lado
- De dos compartimentos abajo y arriba
11.5.- Tamaño de la abertura
El tamaño de la abertura debe ser adecuado a los propósitos especiales
de la producción puede ser mediante piques, inclinados etc.
11.6.- Galerías, entradas y cruceros
La forma de la mina determinara la ruta de la galería principal de
extracción a partir de acá se ramifican las labores.
11.7.- Chimeneas y rampas como desarrollo de producción
Se planifica como vías de producción si el mineral va a ser izado y se
puede ejecutar mediante un ore pass, también por vehículos medianos.
Cuando se planifican chimeneas de producción se consideran los
siguientes factores:
- Fragmentación del mineral
- Los movimientos efectuados y la estabilidad de las aberturas
- El costo del a chimenea que se da en función a la longitud
11.8.- Almacenaje del mineral “ore pocket”
La preparación de las labores debe ser rápida aunque implique elevar
los costos. El tamaño correcto del pocket depende de la manera como
se efectúa el izaje del mineral.
11.9.- Planeamiento de desarrollo para servicios
Están sujetas a las mismas consideraciones básicas que las aberturas
de producciones nombre de desarrollo es una combinación de la
función que cumple ejm.: chimenea de ventilación, pique de servicios y
para personal, galería de limpieza, pique de emergencias.
11.10.- Construcción de bodegas y almacenes
La construcción de bodegas y almacenes son muy importantes ya que
los equipos necesitan mantenimiento y reparación y este debe estar
instalado cerca al portal de la mina.
11.11.- Preparación para la explotación
La explotación se da por cualquier método ya mencionado antes y eso
se elige por las características del yacimiento.
En los yacimientos en forma de filones se necesita una galería en cada
planta. La preparación de cualquier tipo de yacimiento se planifica por
adelantado completándose durante su avance al arrancar el mineral.
CONCLUSIONES
El método Corte y Relleno ascendente es empleado por dos empresas mineras:
Atacocha y Caylloma. El método Corte y Relleno descendente es empleado por
una empresa minera: Andaychagua. El método Shirinkage dinámico es empleado
por una empresa: Caylloma. El método Tajeo por subniveles es empleado por tres
empresas mineras: San Rafael, Yauricocha, Iscaycruz.
La gran mayoría de estas empresas no emplean y ponen en práctica las fases de
operaciones mineras: En las empresas mineras San Rafael, Yauricocha,
Atacocha, Andaychagua, Raura, Caylloma, Iscaycruz; no se contempla en sus
operaciones las fases de exploración, ventajas, desventajas, eficiencia, seguridad
ni variantes.
La correcta selección del método de explotación dará grandes beneficios a la
empresa minera, es por eso que antes se debe realizar estudios muy detallados
para tomar la correcta decisión.
ANEXOS
Método de corte y relleno ascendente
Método de cámaras y pilares
