MTODOS DE EXPLOTACION SUBTERRANEA

MTODOS DE EXPLOTACION SUBTERRANEAINGENIERIA DE MINAS

MINERIA SUBTERRANEAUna mina subterrnea es aquella explotacin de recursos minerales que se desarrolla por debajo de la superficie del terreno.La explotacin de un yacimiento usando minera subterrnea se realiza cuando su extraccin a cielo abierto no es posible por motivos econmicos, sociales o ambientales.Para la minera subterrnea es necesario la realizacin de: tneles, pozos, chimeneas y galeras, entre otras labores.

MINERIA SUBTERRANEA EN EL PERULos mtodos de explotacin de yacimientos mineros:

RELACION: El 38% de las unidades en operacin utilizan el mtodo de explotacin subterrneo destacando las minas polimetlicas de: Milpo, Atacocha, Volcn, Cobriza, Morococha, Casapalca, Santa Luisa, San Vicente; mina de estao de San Rafael; minas de oro: Marza, Horizonte, Poderosa, Santa rosa, Orcopampa, entre otras.La minera subterrnea: Utilizado para yacimientos de mediana y alta ley. Ritmos de produccin 500 50000 tpd. Ms selectivo que el mtodo de cielo abierto excepto por los mtodos de hundimiento. Problemas de diseo: Geometra de la mina subterrnea Estabilidad y soporte Ubicacin de los accesos Logstica para el transport y movimiento del mineral subterrneo.

Dentro de la minera subterrnea existen solo 3 mtodos de explotacin: Soportado por pilares (recuperacin minera reducida) Artificialmente soportado o relleno (alto costo) Sin soporte o hundimiento: natural e inducido (alta incertidumbre).METODOS DE EXPLOTACION SUBTERRANEOS: SOPRTADO POR PILARES:

Room and pilar Sublevel and longhole stoping

ARTIFICIALMENTE SOPORTADO CON RELLENO:

Bench and Fill stoping Cut and Fill Stoping Shrinkage Stoping VCR Stoping

SIN SOPORTE O HUNDIMIENTO:

Lonwall Mining Sublevel Caving Block Caving

ASPECTOS A CUIDAR EN LA SELECCIN DEL METODO: Definir el retorno sobre la inversin como una meta. Seleccionar Block Caving para alcanzar el retorno sobre la inversin. Forzar los parmetros de diseo y condiciones de roca para alcanzar un mtodo determinado. Se disea un mtodo de explotacin de modo de aprovechar una planta existente que posee una determinada capacidad.

ROOM AND PILAR

Cuerpos mineralizados mantiformes y de baja potencia. La calidad de la roca de caja y mineral deben ser competentes (2B). Se dejan pilares para mantener el techo y las paredes estables. Se deben disear los pilares y los caserones para maximizar la recuperacin de mineral. Cuerpos mineralizados con potencias mayores a 10m y menores a 30 m se explotan por sub-niveles desde el techo al piso. Baja dilucin menor a 5% Recuperacin baja menor a 75%. Costo de produccin 10-20$-t.

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POST ROOM AND PILAR MINING

Variacin del mtodo de Room and Pilar. Cuerpos con potencias mayores a 30 m e inclinados (menor a 20 grados). Comienza en la parte inferior del cuerpo mineralizado y se extiende en la vertical por subniveles. Una vez realizada la perforacin, tronadura, carguo y transporte del mineral se procede a rellenar el casern tpicamente con colas de relaves mezcladas con cemento. El relleno aumenta el confinamiento permitiendo disear con un menor factor de seguridad y por lo tanto maximizando la recuperacin.

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El cuerpo mineralizado es dividido en diferentes frentes (tajos) separados por losas y muros.LONGHOLE AND SUBLEVEL OPEN STOPING

La productividad del tajo es proporcional a su tamao. La estabilidad y dilucin de un tajo es inversamente proporcional a su tamao. Se utiliza open stoping en las siguientes condiciones: La inclinacin del cuerpo mineralizado excede el ngulo de reposo del mineral Roca de caja y mineral competente (2B). Cuerpo mineralizado de paredes regulares. El mtodo de longhole open stoping posee una mayor productividad pudiendo lograrse subniveles de perforacin en el intervalo 60-100m con martillos ITH de 140 -165mm de dimetro. Longhole open stoping requiere una mayor regularidad que el sublevel stoping. Actualmente se prefiere operar con el equipo de carguo en la zanja de produccin, las estocadas de carguo y puntos de extraccin. Esta variante se debe operar con equipo tele comandado. Baja dilucin, menor a 8%. Baja recuperacin menor a 75%. Costo 12-25 $/t. En algunos casos se deben rellenar los caserones luego de extrado el mineral.

Longhole Open Stoping Sublevel Open StopingVertical Crater Retreat con Relleno VCR

Se utiliza en cuerpos mineralizados de baja a mediana potencia y en rocas de mediana competencia (3B). Se utiliza la tcnica de cargas controladas en que el largo de la carga explosiva es menor a 6 veces el dimetro de perforacin. Carga esfrica Este sistema de explotacin requiere la construccin de estocadas y puntos de extraccin La secuencia de construccin es la siguiente: Nivel de transporte. Arreglo de galeras de produccin. Corte basal. Nivel de perforacin. Perforacin de tiros largos menor a 40 m en caso VCR. Los disparos generan cortes de hasta 3m. Costo 15-45 $/t dependiendo si se rellena o no. Dilucin 10%. Recuperacin menor a 80%.

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VCR Casern Primario VCR Casern Secundario

Bench and Fill Stoping

Alternativo a VCR. Utilizado en cuerpos de menor competencia mayor continuidad en la corrida.

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BackfillOre

Blasted Ore

Retreating

Vetas angostas (potencia menor a 10 m). La roca de caja es de baja competencia (4B) y la mineral de mediana a alta (3B). Se remueve solamente el esponjamiento (40% del volumen) de la roca tronada el resto se mantiene almacenado para mantener las paredes estables y proveer de piso al sistema de perforacin. Infraestructura de produccin es requerida. Productividad menor a 4500 tpd. Alta dilucin 30%. Mediana recuperacin 85%. Costoso y riesgoso.

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Cuerpos mineralizados con orientacin vertical y potencias de 3 a 10 m. La roca de caja es generalmente de baja competencia (4A) y la roca mineral de baja a media (3B). Se realiza por subniveles de manera ascendente. Los frentes en explotacin se pueden separar por muros y losas de modo de aumentar la estabilidad del sistema minero. Rellenos: hidrulicos colas de relave, material estril, ambos ms cemento, etc. Mtodo altamente selectivo, por lo tanto permite explotar cuerpos de baja regularidad y continuidad espacial. Baja dilucin menor a 2%. Alta recuperacin mayor a 90%. Alto costo de produccin 40-150 $/t. Baja productividad 200 a 4500 tpd.

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Overhand cut and fill se realiza con perforacin horizontal por sobre el material de relleno Underhand cut and fill:El mineral se encuentra por debajo de la zona rellena. Tpicamente se utiliza relleno de cemento. Este mtodo comienza en el techo del depsito y trabaja descendentemente hasta el nivel de transporte. Se utiliza en cuerpos con baja continuidad espacial y especialmente en cuerpos constituidos de roca mineral y de caja frgil (4B-5A). La dilucin es baja menor al 2%. La recuperacin es alta mayor a 90%. El costo es alto 60-180 $/t. Se utiliza en yacimiento de alta ley.

DIAGRAMA:

Se utiliza en cuerpos mineralizados con orientacin vertical y alta potencia mayor a 40 m. La roca de caja es de baja competencia y la roca mineral competente a mediana. Se explota por subniveles donde se realizan en ciclo las operaciones unitarias de perforacin, tronadura, carguo y transporte. Consiste en hundir la roca de caja y la pared colgante de esta manera el mineral queda en contacto con el estril facilitando el acceso de LHDs a travs de las galeras de produccin. Productividad 4000 a 20000 tpd. Costo 7-12 $/t. Dilucin es alta hasta un 15%. Recuperacin 75%.

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Cuerpos masivos con una proyeccin en planta suficiente para inducir el hundimiento de la roca. La roca mineralizada a hundir debe ser medianamente competente 3A-4. La roca estril de techo debe ser hundible. La roca de caja puede ser competente como en el caso de pipas diamantferas. Se induce el hundimiento de la roca a travs del corte basal 4-12 m. El hundimiento se propaga en la medida que la roca es extrada del hundimiento utilizando la infraestructura de produccin. Productividad 12000 a 48000 tpd. Dilucin 20%. Recuperacin 75%. Costo 2.1-5$/t.

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SAAVEDRA FLORES, LUIS CROSBY3