clase i diseño de tajo abierto

7/28/2019 clase i diseño de tajo abierto

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DISEÑO DE MINA A TAJO ABIERTO

HUANCAYO 2011

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS



ETAPAS DEL ESTUDIO DE DISEÑO DE TAJOABIERTO

DATOS GEOLOGICOS

MODELO GEOLOGICOINVENTARIO DE MINERAL

MODELO ECONOMICO

DISEÑO DEL TAJO

EVALUACION DE LAS RESERVAS

EXPLOTABLES

1. GEOMECANICA2. GEOSTADISTICA, OTROS

1. PRECIOS PREVISTOS2. COSTES MINEROS3. RENDIMIENTOS, OTROS

1. ANGULO DE TALUD2. ANCHURAS MINIMAS3. DISEÑO DE PISTAS

4. RATIO MEDIO, OTROS

1. LEY DE CORTE2. RATIO LIMITE3. RECUPERACION4. DILUCION, OTROS

TECNICAS DEINTERPOLACION

CRITERIOSECONOMICOS

OPTIMIZACION ECONOMICA

GOESTATDATAMINE

MAXIPIT

DATAMINE - MAXIPIT - NPV

CRITERIOGEOMECANICOS

AUTOCAD - DATAMINE



DATOS GEOLOGICOS1. GEOMECANICA2. GEOSTADISTICA, OTROS

TECNICAS DEINTERPOLACION

DATAMINE



MODELO ECONOMICO

1. PRECIOS PREVISTOS2. COSTES MINEROS3. RENDIMIENTOS, OTROS

CRITERIOSECONOMICOS

MAXIPIT



1. ANGULO DE TALUD

2. ANCHURAS MINIMAS

3. DISEÑO DE PISTAS

4. RATIO MEDIO, OTROS

CRITERIOGEOMECANICOS

AUTOCAD - DATAMINE

DISEÑO DEL TAJO



EXCAVACION, TRANSPORTE Y DISEÑO DE EXPLOTACION SUPERFICIAL

http://members.fortunecity.es/100pies/colosos/fotoscolosos/acaptain4.jpg

http://images.google.com.pe/imgres?imgurl=http://www.infoacero.cl/catalogo/images_cmp/AR_Minas_El_Algarrobo/100_Instalaciones/AR100_Mina/AR100_004.jpg&imgrefurl=http://www.infoacero.cl/catalogo/cmp_ar100_100_101_102.htm&h=360&w=480&sz=75&hl=es&start=20&um=1&usg=__1nCFlR_jf1exGVnKs_E_hkPWGc0=&tbnid=cfN8OpKxZkn4MM:&tbnh=97&tbnw=129&prev=/images%3Fq%3Dcamiones%2Ben%2Bminas%26um%3D1%26hl%3Des



TIPOS DE YACIMIENTOS

EXISTEN FUNDAMENTALMENTE VARIOS TIPOS DE YACIMIENTOSPARA EXPLOTACION

1. Apropiados únicamente para minería a cielo abierto

2. Al inicio minería a cielo abierto y luego con minería subterránea

3. Sólo para minería subterránea

4. Al inicio minería subterránea y luego con minería a cielo abierto



VENTAJAS QUE OFRECE LA MINERIASUPERFICIAL

EN COMPARACION A LA MINERIA SUBTERRANEA:

• Alta productividad

• Mayor concentración de operaciones y gestión más sencilla derecursos humanos y materiales

• Mayor producción por explotación

• Menor inversión por tonelada producida

• Menores costos de operaciones por tonelada extraída

• Posibilidad de explotar con ratios de desmontes altos yyacimientos de baja ley



VENTAJAS QUE OFRECE LA MINERIASUPERFICIAL


• Mejor conocimiento geológico del yacimiento

• Menos limitación en el tamaño y peso de las máquinas

• Operaciones auxiliares y de mantenimiento más sencilla

• Mayor recuperación del mineral y menor dilución

• Mayor volumen de reservas disponibles para su explotación



• Yacimientos muy profundos respecto a la superficial o sondemasiados pequeños, irregulares etc. Que lo hacenantieconómicos explotar por Tajo Abierto.

• Destrucción de la belleza natural del paisaje al realizar laexcavación, contaminación (a veces) de los ríos la tierra y laatmósfera, etc.

• Imposibilidad de ampliar los tajos cercanos a la población.

• Las grandes voladuras en los tajos generan ondas longitudinalesy vibraciones que provocan inestabilidad y rajaduras en paredesde edificios y casas en zonas cercanas a la mina.

DESVENTAJAS QUE OFRECE LA MINERIASUPERFICIAL




• Sin obtención de testigo

• Con obtención de testigo

Se emplean métodos derotación con tricono, de

martillo en fondo o en cabeza.La muestra está formado por detritus, es rápido y económico

Cuando se perfora con coranade diamantes.

PERFORACION DE SONDEOS

LOS SONDEOS MINEROS SE CLASIFICAN EN DOS GRUPOS:



MALLAS DE SONDEO

La malla de sondeos óptima será aquella que proporcione lamayor cantidad posible de información con el menos gastoposible en perforación.

Frecuentemente se plantean en tres etapas:

En la primera etapa se perforan 5 sondeos, en la segunda 15 y en latercera etapa 31. En la etapa inicial la malla es irregular, mientrasque en las dos siguientes se realizaron con mallas regulares.



MALLAS DE SONDEO

La malla de sondeos regulares son aquellas que en una vista deplanta presentan un esquema geométrico: Rectángulos,Cuadrados, Triángulos o Polígonos.

Esquema de sondeorectangular, en vista deplanta, previsto para unyacimiento sedimentario



MALLAS DE SONDEO

Una alternativa a las mallas de sondeos regula res consiste en lalocalización de estos sobre secciones verticales, espaciados en éstas oaleatoriamente.

Sondeos dispuestossobre una secciónvertical del yacimiento ycon una orientaciónnormal a nivelmineralizado

En general la decisión sobre el tipo de malla de sondeo dependefundamentalmente, de las condiciones geológicas: si la variaciónvertical es pequeña en el yacimiento se usa una malla horizontal

y si la variación es grande se utilizan sobre secciones



MUESTREO

Es una relativamente pequeña cantidad de material, tomada deacuerdo a un procedimiento sistemático, a partir de la cual seevalúan las características del conjunto al que representa.

El muestreo se realiza para establecer los controles de leyes.

El muestreo debe ser representativo, y debe cumplir los siguientesrequisitos:

a) Como se va a tomar la muestra

b) La distancia entre muestras

c) La cantidad de material en cada muestra



MUESTREO

METODOLOGIA DE MUESTREO

Tipos de Muestreo

1. Ranurado continuo2. Ranurado discontinuo

3. Muestreo a partir del material yaextraído

4. Muestreo en masa

5. Muestreo en sondeos

6. Control de leyes

7. Otros

Densidad del Muestreo (Métodos)

1. Coeficiente de Variación

2. Geoestadística

3. Correlograma

4. Diferencias Sucesivas



EVALUACION DE RESERVAS

Se trata de la cubicación de las reservas, es decir, definir cuanto

donde y cómo están.Permite avanzar las características generales del yacimiento encuanto a las toneladas meta/mineral útil presentes, así como lamorfología de los cuerpos mineralizados, lo que incidiráposteriormente en el método minero a elegir.



EVALUACION DE RESERVAS

METODOS CLASICOS

• Métodos de los perfiles y cortes

• Método de los polígonos• Método de los triángulos

• Método de las matrices de bloques

• Método de las matrices de bloques

• Método de los contornos• Método del inverso de la distancia

METODOS GEOSTADISTICOS

• Modelos de semivariogramas

• El krigeaje• Varianza de la extensión en el modelo

esférico



d1=45m

d3=28m

d2=25m

X

2.4%

3,7%

2,8 %

METODOS CLASICOS

Método del inverso de la distancia

METODOS GEOSTADISTICOS

Modelos de semivariogramas



SELECCIÓN DEL METODO DE EVALUACION

¿Cuál de los dos grupos de métodos es el mejor?

Los métodos clásicos se han estado utilizando hasta la irrupción de laGeoestadística.

Los métodos geoestadísticos son más complejos, tanto desde el punto devista de su base teórica como por su desarrollo, son más adecuados quelos clásicos siempre y cuando se cumpla lo siguiente:

1. El equipo de trabajo tenga la adecuada formación técnica sobre laGeoestadística.

2. La empresa posea el hardware y software necesario para su utilización.3. El yacimiento esté situado con un número elevado de sondeos, preferentemente

en direcciones determinadas, que permitan la obtención de un variograma.

4. Exista una variable regionalizada, por ejemplo la ley, que permita la obtención delvariograma susceptible de modelizarse.



VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LOSMETODOS CLASICOS

Ventajas

1. Facilidad de aplicación, comunicación y entendimiento

2. Facilidad de adaptación a todo tipo de mineralización

Inconvenientes1. Se produce una sobrestimación de las reservas cuando se asignan altos

valores de la ley a grandes volúmenes

2. El error puede ser grande si se aplica arbitrariamente

3. La ponderación por áreas o volúmenes es arbitraria y no óptimamatemáticamente.

4. Se aplican leyes constantes a zonas determinadas, lo que puede no ser adecuado geológicamente si los sondeos son muy dispersos.



VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LOSMETODOS GEOESTADISTICOS

Ventajas

1. Teóricamente se obtienen resultados matemáticamente óptimos

Inconvenientes

1. Son métodos más complejos2. Los datos suelen ser escasos en los primeros estudios de viabilidad, por lo

que es casi imposible obtener semivariogramas que permitan llevar a cabouna interpretación lógica.

3. El suavizado puede ser incorrecto, especialmente si existen zonas con baja

o alta ley y/o los contactos geológicos juegan un papel predominante.



METODO DEL INVERSO DE LA DISTANCIA

Este método aplica un factor de ponderación a cada muestra que rodea elpunto central de un bloque mineralizado.

Dicho factor de ponderación es el inverso de la distancia entre cadamuestra y el centro del bloque, elevado a una potencia n, que suele tomar un valor entre 1 y 3 (3>n>1).

Sólo las muestras que entran dentro de una determinada zona debúsqueda son ponderadas de la citada forma.




Los aspectos específicos a considerar son los siguientes:

1. Definición de los bloques de evaluación

2. Establecimiento del factor de ponderación

Su selección es arbitraria (1 -3)

3. Definición del área de búsqueda

Tamaño y forma se eligen arbitrariamente, se eligen círculos o elipsoides




Una vez seleccionada la zona de búsqueda, por ejemplo un círculo, todos lossondeos incluidos en él entran a formar parte del proceso de estimación, através de la fórmula:

ZB = (Z/din) / (1/di

n)∑ ∑

DONDE:

ZB = Estimación de la variable (ley acumulada de metal, espesor, etc.)d = Distancia de separación

n = Como ya se comentó, suele tomar el valor de 2




ZB = (Z/din) / (1/di

n)∑ ∑ DONDE:ZB = Estimación de la variable (ley acumulada de metal, espesor, etc.d = Distancia de separaciónn = Como ya se comentó, suele tomar el valor de 2

EJEMPLO: Calcular el valor de la ley en X através del método del inverso a la distancia

d1=45m

d3=28m

d2=25m

X

2.4%

3,7%

2,8 %

SOLUCION:

ZX = [2.4(1/252) + 3.7(1/452) + 2.8(1/282] / [(1/252) + (1/452) + (1/282)] = 2.75 %




SIMULITUD DE LOS VALORES QUE SE ASIGNAN A BLOQUES CONCENTRICOS

En la figura se muestra un área de búsqueda en la que se encuentran cuatrosondeos S1, S2, S4, S4

o A

B

Co S1

o S3

o S4o S2

A

B Co S1

o S3

o S4o S2 o

x x

x x

o

o o

D i s c r e t i z a c i ó n

El resultado de la estimación esle mismo tanto para un bloque de

tamaño A como para losconcéntricos B y C

El problema se

soluciona con unadiscretización de

bloque, es decir laconversión de susuperficie en un

número determinadode puntos

Se estima el valor dela variable para cada

uno de los puntos y secalcula su media

aritmética.



METODO DE LOS POLIGONOS

Este método suele utilizarse cuando los sondeos estándistribuidos muy irregularmente. Es muy popular y, sin

embargo. La experiencia dice que no es muy adecuado.Si el numero de sondeos es muy grande, se obtiene unaexcesiva cantidad de polígonos, mientras que si elnúmero es pequeño se asigna un espesor a un área

excesivamente grande (en ocasiones, incluso dekilómetros cuadrados).




El método consiste en construir una serie de polígonos en cuyoscentros se encuentra un sondeo, asignando a cada polígono laley y espesor del sondeo correspondiere, asumiendo, por tanto,que dicho espesor y ley permanece constante a través de todo el

polígono.




Las reservas, se calculan individualmente para cada polígono y,posteriormente, el total como la suma de los diferentes polígonos

Polígono Área (m2) Volumen (m3) Mineralización (t) Cobre metal (t)




Ejemplo: En un prospección de un yacimiento se han realizado 6 sondeos, laposición de los sondeos se muestran en un archivo en AutoCad. La ley mínimade explotación es de 2% de cobre y los resultados de la testificación de lossondeos se muestra en la tabla siguiente:

Sondeo 1 Potencia 5

Ley media (%Cu) 3,3

Densidad g/cm3 3,2

Se pide:1. Cálculo de las áreas de cada polígono2. Determinación del volumen de los polígonos3. Cálculos de la toneladas de cada polígono

4. Obtención de las tonelada de cobre metal de cada polígono.




Solución:

Polígono Área (m2) Volumen (m3) Mineralización (t) Cobre metal (t)

1 106.5009 532.5045 1704,0144 56,23



METODO DE LOS TRIANGULOS

Este método requiere la proyección, en un plano horizontal yvertical, de todas las intersecciones del cuerpo mineralizado, quedebe tener una morfología más o menos tabular.

Es un método muy útil en fases de exploración, pues es rápido y,además, permite ir añadiendo nuevos valores a la estimacióngeneral sin que esto suponga rehacer todo lo anteriormente

calculado, también evita, en gran parte, los errores desobreestimación o infraestimación comentado en el método de lospolígonos.




El método consiste en ir uniendo los sondeos adyacentes paraobtener triángulos, de tal forma que el resultado final es un conjuntode triángulos, para cada uno de los cuales se calcula los datoscorrespondientes al espesor y ley media.

A la hora de generar triángulos, se debe asegurar que los ángulossea lo más cercanos a 60°.




Ejemplo: En un prospección de un yacimiento se han realizado 6 sondeos, laposición de los sondeos se muestran en un archivo en AutoCad. Losresultados de la testificación de los sondeos se muestra en la tabla siguiente:

Sondeo 1 2 3 4 5 6 Potencia 5 5 5 5 5 5

Ley media (%Cu) 3,0 3,4 3,5 3.1 3,2 3,3

Densidad g/cm3 3,2 3,2 3, 3,2 3,2 3,2

Se pide:1. Cálculo de las áreas de cada triángulo2. Determinación del volumen de los triángulos3. Cálculos de la toneladas de cada triángulo

4. Obtención de las tonelada de cobre metal de cada polígono.




Solución:

Triángulo Área (m2) Volumen (m3) Mineralización (t) Cobre metal (t)

A 94.6167 473,0835 1513,8673 45,416B 92.9839

C 91.4183

D 91.4782

E 88.9185

La ley media para los triángulos se puede obtener por dos caminos: (a) como la media aritmética de lostres valores (b) por la ponderación respecto a losángulos

Triángulo A: (3,0 + 3,5 + 3,1)/3 = 3,2%

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