PROSPECCIÓN Y EVALUACIÓN DEL YACIMIENTO

ENRIQUE TOUTIN CISTERNA

INGENIERO CIVIL DE MINAS

EMAIL: enrique.toutin@uac.cl

DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA

Esta asignatura comprende todos los procesos involucrados en el desarrollo

previo de un proyecto minero, desde la etapa de prospección, evaluación hasta

la determinación de factibilidad de la explotación de un yacimiento, por un

método de extracción determinado.

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

- Analizar los principales de métodos de prospección que orientan la búsqueda

de depósitos minerales útiles o de combustibles fósiles.

- Analizar las técnicas de muestreo que permiten cuantificar los recursos

minerales disponibles.

- Cálculo de estimación de reservas por métodos convencionales y viabilidad

de explotación.

PROSPECCIÓN Y EVALUACIÓN DEL YACIMIENTO

I.- MODULO I (Consideraciones Generales)

II.- MODULO II (Métodos de Prospección)

III.- MODULO III (Técnicas de Muestreo)

IV.- MODULO IV (Estimación de Reservas)

PROSPECCIÓN Y EVALUACIÓN DEL YACIMIENTO

Calendario IV Semestre 2013 Ing. en Minas (PCE)

Sesión N° Contenido Ing. Minas (V) V

MÓDULO I (Consideraciones Generales)

1 Introducción (Descripción y Objetivos) 27-03-2013

2 Evaluación Economica (conceptos) 03-04-2013

3 Valorización de la Mineralización 10-04-2013

4 Prueba N° 1 17-04-2013

MÓDULO II (Muestreo de Yacimientos Minerales)

5 Caracterización de yacimientos minerales 24-04-2013

6 Diseño campaña de muestreo 08-05-2013

7 Preparación de la muestra y control 15-05-2013

MÓDULO III (Métodos de Prospección)

8 Definición: Exploración y Prospección / Métodos de Prospección 22-05-2013

9 Prueba N° 2 29-05-2013

MÓDULO IV (Estimación de Reservas)

10 Definición económica de mineral y delimitación del yacimiento 05-06-2013

11 Cálculo de leyes y clasificación de reservas 12-06-2013

12 Cálculo de reservas 19-06-2013

Trabajo M.E. 22-06-2013

Control N° 3 26-06-2013

14 Avance y Revisión Trabajo 03-07-2013

15 Entrega y Exposición Trabajo M. E. 10-07-2013

16 Recuperación de pruebas atrasadas 17-07-2013

17 Exámen 24-07-2013

18 Repetición Por definir

PROSPECCIÓN Y EVALUACIÓN DEL YACIMIENTO La cubicación de reservas consiste en el cálculo de la cantidad de mineral

contenido en un yacimiento.

Todos los métodos de cálculo de reservas tienen un mismo fin: la

transformación de una masa mineral en un cuerpo geométrico de forma más

sencilla pero conservando el volumen.

La elección de un método de cubicación está muy influenciado por el método

de investigación empleado y por el sistema de explotación que se tiene

previsto utilizar:

Métodos clásicos:

-Media aritmética

- Bloques geológicos

- Bloque de explotación

- Perfiles

- Polígonos

- Triángulos

- Isolíneas

-Inverso de la distancia

Métodos modernos:

- Bloques

- Capas

- Sólido tridimensional

- Geoestadística

PROSPECCIÓN Y EVALUACIÓN DEL YACIMIENTO

Método de la media aritmética

Se basa en la sustitución del yacimiento, limitado por superficies irregulares,

por un cuerpo de potencia constante.

Se proyecta el contorno que proceda (interno o externo) sobre un plano

paralelo a la dirección de máxima pendiente del depósito. Se calcula la

superficie F incluida en el contorno por planimetría o digitalización. Se deduce

la potencia media del yacimiento P, como la media aritmética de las potencias

individuales conocidas por la investigación del contorno.

R = V · d

R = Reservas totales

V = Volumen

d = densidad

Si están definidos los contornos

interno y externo, el volumen Vc

de la banda comprendida entre los

dos contornos es:

Vc = (Fc · (Pin + Pex)) / 2

- Fc = Sup. de la banda entre contorno

interno y externo

- Pin = Potencia media interior

- Pex = Potencia mínima admitida para

superficie comprendida entre

los dos contornos ( o igual a 0)

PROSPECCIÓN Y EVALUACIÓN DEL YACIMIENTO Ejemplo

Calcular las reservas (totales y de metal) y la ley media de un yacimiento

reconocido por 12 sondajes que han proporcionado los datos que se indican:

Sondeo P (m) L (%)

1 8 48

2 6.5 50

3 4 47

4 4.5 45

5 5 51

6 6 47

7 6.5 50

8 3.5 48

9 5.4 46

10 4.5 47

11 3 49

12 6.2 46

d = 3 g / cm3

F = 462.000 m2

Fc = 84.000 m2

Pex. = 0

PROSPECCIÓN Y EVALUACIÓN DEL YACIMIENTO Método de los bloques geológicos

Es una variación de la media aritmética que se utiliza cuando las

características del depósito (ley, potencia, tipo de mena, etc.) están agrupadas

por zonas.

El método consiste en sustituir la masa mineralizada por una serie de cuerpos

tabulares o bloques, en los que se supone constante una o varias de las

características indicadas.

PROSPECCIÓN Y EVALUACIÓN DEL YACIMIENTO Método de los bloques de explotación

Se utiliza en filones de reducida potencia y en capas complejas que fueron

investigadas por trabajos mineros que dividen el yacimiento en bloques, los

cuales han de servir de base para una posterior explotación.

PROSPECCIÓN Y EVALUACIÓN DEL YACIMIENTO Se trabaja sobre un plano en el que se representa la proyección del

yacimiento, el cual puede ser vertical, horizontal o inclinado, dependiendo de la

pendiente o de sus características geométricas .

A dicho plano se llevan los trabajos mineros y sondeos realizados durante la

investigación que delimitan los bloques, así como las muestras tomadas en

periferia de éstos, los resultados de sus análisis químicos y sus potencias.

Reservas totales del componente útil:

Ru = ∑Rb · Lb/100 (suponiendo ley en %)

Rb = Vb · Db

Vb = Fb · Pb

Lb = ley de cada bloque

Pb = Potencia media de cada bloque

Fb = Área de cada bloque

Db = Densidad de cada bloque

Rb = Reservas de cada bloque

PROSPECCIÓN Y EVALUACIÓN DEL YACIMIENTO Ejemplo

Tras la investigación por sondeos y labores subterráneas de un yacimiento

metálico, se ha determinado el tamaño y características de cinco bloques de

posible explotación que se indican en la tabla siguiente:

Calcular las reservas por bloques y totales de mineral y metal, sabiendo que la

densidad es 2.6 g/cm3

N° Longitud (m) Altura (m) Potencia (m) Ley (g/t)

1 40 30 0.40 12.5

2 40 30 0.65 18.7

3 50 30 0.72 15.4

4 50 30 0.80 20.2

5 40 30 0.55 14.3

PROSPECCIÓN Y EVALUACIÓN DEL YACIMIENTO Método de los perfiles

Es el método mas usado y se aplica preferentemente a depósitos no tabulares

o a los que tienen un contorno irregular.

En esencia, el método consiste en trazar perfiles verticales del yacimiento,

calculándose las reservas del bloque a partir del promedio de las superficies de

mineral medidas en cada perfil, el cual se multiplica por la distancia de

separación entre los perfiles.

Los perfiles de cubicación deben

estar orientados preferentemente

perpendiculares a la máxima

longitud del yacimiento,

construyéndolos a partir de datos

de sondeos y otros trabajos de

reconocmiento.

PROSPECCIÓN Y EVALUACIÓN DEL YACIMIENTO

El primer paso para calcular el tonelaje, es construir los perfiles que han

cortado el depósito, determinando además los correspondientes contorno

interno y externo.

Para estimar el volumen Vb de

cada uno de estos bloques, se

calcula primero el área ocupada

por el depósito en los perfiles

límite del bloque, hallando el

promedio de las dos mediciones, y

multiplicando por la separación

existente entre los perfiles, es

decir:

Vb = ((Fi + Fi+1) · Di) / 2

Siendo Fi y Fi+1, las áreas de los

dos perfiles consecutivos y Di la

distancia que los separa.

El volumen total del yacimiento será:

V = ∑ Vb + ∑ Vcierre

PROSPECCIÓN Y EVALUACIÓN DEL YACIMIENTO

Ejemplo

Se han construido un perfil con cinco sondeos que han proporcionado los

siguientes datos de leyes % (L) y potencias en m (P).

Calcular la ley del perfil por:

a) Media aritmética

b) Ponderación con potencia

c) Ponderación con áreas de influencia

L (%) P (m) L (%) P (m) L (%) P (m) L (%) P (m) L (%) P (m)

2.1 1.1 2.2 1.5 1.9 1.5 1.5 1.5 1.0 1.4

1.7 1.2 3.8 2.0 2.3 1.5 2.1 1.8 1.8 1.8

2.4 1.5 1.6 1.5 1.7 1.8

4.1 1.8 3.2 1.5 3.4 1.5

3.2 1.0 2.1 1.3

Área de influencia (m2) L. med. Arít.

S1 16.56 L. media

S2 37.65 L. por sondeo

S3 46.68 L. S1

S4 50.07 L. S2

S5 18.82 L. S3

L. S4

L. S5

S1 S2 S3 S4 S5

PROSPECCIÓN Y EVALUACIÓN DEL YACIMIENTO

Ejemplo

Un yacimiento metálico está representado por cinco perfiles. Las áreas

metalizadas que incluye cada perfil, sus leyes y la separación entre perfiles son

las indicadas en la tabla adjunta. Cubicar el yacimiento sin considerar los

cierres laterales y con una densidad del mineral de 3 gr/cm3.

Perfil Ley (g/t)

1 2

2 4

3 6

4 4

5 4

Superficie (m2) Separación de perfiles

120

220

360

400

200

50

60

50

95

PROSPECCIÓN Y EVALUACIÓN DEL YACIMIENTO

Métodos de bloques

Este método se ha desarrollado para el cálculo de determinados parámetros de

ciertos depósitos cuando están prácticamente en fase de investigación muy

avanzada o de pre-explotación.

Cada bloque debe contener toda la información necesaria en las fases de

desarrollo de un proyecto, como son situación espacial, litológica,

mineralógica, contaminantes, parámetros geomecánicos, datos hidrológicos,

etc.

Las dimensiones del bloque

dependen de:

-Variabilidad de las leyes

- Tamaño y espacio de las muestras

- Equipos mineros (altura de banco)

- Taludes de diseño

PROSPECCIÓN Y EVALUACIÓN DEL YACIMIENTO

Método geoestadístico

En la evaluación de yacimientos se plantean dos problemas:

-En un espacio tridimensional, en el que se han determinado los valores medios de una

o varias variables Z en puntos Xi sobre soportes Si (por ejemplo, testigo de sondajes),

estimar los valores medios de esa variable Z sobre soportes Vi (por ejemplo, bloques

de explotación) situados en posiciones determinadas de Xi.

- Dada la información anterior, determinar la proporción de volúmenes Vi que tienen

el valor medio de Z superior a uno determinado (ley de corte), así como el valor medio

de Z resultante de la selección de bloques por encima de esa ley.

La geoestadística resuelve estas

cuestiones asumiendo que las muestras

están correlacionadas entre sí,

expresándose esta correlación mediante la

función denominada variograma o

semivariograma, entre los valores

muestreados de la variable (ley, potencia,

etc,).