UNIVERSIDAD NACIONAL DE ANCASH

“SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO”

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS GEOLOGIA Y METALURGIA

TEMA:

Técnicas de secuenciación para explotaciones mineras superficiales.

Docente: Ing. Quiñonez Poma Joan Roger.

Curso: Planeamiento estratégico minero.

Ciclo: 2014 – II

Alumnos: Depaz Reyes Edson

Enríquez Noreña Jhoel

Huerta Sotelo Ray

2014

INTRODUCCIÓN

En las actuales explotaciones de recursos minerales el diseño y planeamiento minero se

lleva a cabo utilizando técnicas determinísticas que conllevan a procesos mineros en los

cuales se dejan de explotar o producir una cantidad considerable de recursos minerales,

que traen como consecuencia niveles de producción inadecuados desde el punto de vista

tecnológico; financiero; social y ambiental. Es por esto que un adecuado diseño y

planeamiento minero utilizando herramientas de optimización estocástica logrará en el corto,

y largo plazo incrementar la productividad y competitividad de dichas explotaciones, que

redundará en una explotación sostenible (en términos técnicos, económicos, sociales y

ambientales) y en la generación de nuevos empleos en las regiones donde se lleven a cabo

estos procesos productivos.

OBJETIVOS

Impartir los conocimientos básicos para hacer minería a cielo abierto

Conocimientos de técnicas de secuenciación para explotaciones mineras superficiales

ALCANCE

Este trabajo va dirigido a todos los estudiantes de la facultad de Ingeniería de Minas de la

Universidad Nacional Santiago Antúnez de Mayolo.

TEMA TÉCNICAS DE SECUENCIACIÓN PARA EXPLOTACIONES MINERAS

SUPERFICIALES

METODOS DE EXPLOTACION A CIELO ABIERTO

CORTAS

En yacimientos masivos o de capas inclinadas, la explotación se lleva acabo

tridimensionalmente por banqueo descendente, con secciones verticales

enforna troncocónica.

Estos métodos son los tradicionales de la minería metálica y se adaptaron en

las últimas décadas a los yacimientos de carbón, introduciendo algunas

modificaciones.

- La extracción, en cada nivel, se realiza en un banco con uno o varios tajos.

- Debe existir un desfase entre bancos afín de disponer de unas plataformas

de trabajo mínimas para que operen los equipos a su máximo rendimiento

y en condiciones de seguridad .

- Profundidad de hasta más de 300mm .

- La vida de estas explotaciones suele ser grande, por lo general superior a

los 15 o 20 años .

- Una vez alcanzada la fase de hueco inicial en un extremo del depósito, es

factible efectuar el auto-relleno .

DESCUBIERTAS

- Estos métodos se aplican en yacimientos tumbados u horizontales, con

unos recubrimientos de estéril inferiores, por lo general, a los 50m

Consiste en el avance unidireccional de un módulo con un solo banco

desde el que se efectúa el arranque del estéril y vertido de éste al hueco

de las fases anteriores .

- El mineral es entonces extraído desde el fondo de la explotación, que

coincide con el muro del depósito .

- La maquinaria que se utiliza depende del volumen de reservas extraíbles,

siendo en las grandes minas de frecuente aplicación las dragalinas y en

las pequeñas, sino se justifican las fuertes inversiones en maquinaria, los

equipos convencionales como los tractores de orugas las excavadoras

hidráulicas, las palas cargadoras, etc .

TERRAZAS

- Este método se basa en una minería de banqueo con avance

unidireccional. Se aplica en yacimientos relativamente horizontales, de uno

o varios niveles mineralizados y con recubrimientos potentes .

- Permiten depositar el estéril en el hueco creado

- Las profundidades que se alcanzan son importantes, existiendo una

limitación de tipo Económico .

- Los equipos y sistemas mineros que se utilizan son muy variados:

discontinuos con equipos convencionales de carga y transporte y los

continuos con transporte con cintas y trituración dentro de las propias

explotaciones .

- CONTORNO

- Se aplica en yacimientos de carbón con capas tumbadas, de reducida

potencia y topografía.

- Consisten en la excavación del estéril y del mineral en sentido transversal

al afloramiento, hasta alcanzar el límite económico, dejando un talud de

banco único y progresión longitudinal siguiendo el citado afloramiento

desfavorable.

- Es posible realizar una transferencia de los estériles para la posterior

recuperación de los terrenos .

- La maquinaria que se utiliza suele ser del tipo convencional, accionada por

motores diésel .

GRAVERAS

- Los materiales detríticos, como son las arenas y las gravas, albergados en

los depósitos de valle y terrazas de los ríos, son objeto de una explotación

intensa debido a la demanda de dichos materiales por el sector de la

construcción.

- las labores de arranque se efectúan directamente por equipos mecánicos.

- Las explotaciones en un solo banco, con una profundidad inferior a 20m.

- Se utilizan equipos convencionales, como son las palas cargadoras de

ruedas y los volquetes otros equipos mineros como son las dragas, las

dragalinas o las raspas .

.

CANTERAS

- Canteras es el término que se utiliza para referirse a las explotaciones de

rocas industriales, ornamentales y de materiales de construcción.

Constituyen, el sector más importante en cuanto a número (métodos más

antiguos). El método aplicado suele ser el de banqueo, con uno o varios

niveles, gran número de canteras a media ladera.

- Primero, donde se desea obtener un todo (fragmentado). En este tipo de

explotación se dan canteras donde la extracción no es cuidadosa y se dan

grandes alturas de banco. .

- El segundo, explotación cuidadosa de grandes bloques paralepipédicos,

que posteriormente se cortan y elaboran. Estas explotaciones se

caracterizan por el gran número de bancos que se abren para arrancar los

bloques y la maquinaria especial con la que se obtienen planos de corte

limpios .

ESPECIALES O MIXTOS

- Son explotaciones que se llevan a cabo combinando labores de superficie

con labores subterráneas (minería“auger”). Después de haber efectuado la

extracción parcial del mineral no explotable económicamente a cielo

abierto mediante la utilización de equipos especiales que, situados en

superficie, efectúan el arranque y transporte hasta el exterior .

MINERÍA HIDRÁULICA. DRAGADO 

- En mineralizaciones especiales, como son las metálicas de oro, casiterita,

etc., contenidas en aluviones.

- Aplicación del método del dragado, inundando previamente la zona de

explotación. Es económico cuando la propia agua de inundación se utiliza

en el proceso de concentración, como ocurre con la separación

gravimétrica

- Incorporar la propia planta de tratamiento sobre la plataforma.

- Hoy día es más frecuente observar que draga y planta son movibles pero

están separadas entre sí .

SECUENCIA DE EXPLOTACIÓN

Se denomina secuencia de explotación o estrategia de consumo de reservas, a

la forma en que se extraen los materiales desde el rajo, durante el período

comprendido entre el inicio de la explotación hasta el final de ella (pit final). La

extracción del material se realiza en sucesivos rajos intermedios, los que

reciben el nombre de Fases o Expansiones.

La secuencia de extracción de las distintas fases tiene una estrecha relación

con la distribución de las variables geológicas, geomecánicas, metalúrgicas y

económicas del yacimiento. En la actualidad existen mecanismos aproximados

que nos ayudan a obtener una secuencia de extracción de los materiales desde

el yacimiento.

Una técnica muy utilizada se basa en maximizar la recuperación del metal fino

del yacimiento y consiste en diseñar rajos intermedios al pit final utilizando la

misma metodología de diseño del pit final introduciendo variaciones de precio

de venta del producto final (metal), con esto se obtiene una secuencia de rajos

más pequeños (pudiendo generarse como fase Nº1 la explotación de dos o

más rajos pequeños), en que este o estos rajos tiene o tienen asociado el

precio de venta del producto (PVP) más bajo (cada bloque tiene una mayor

exigencia para ser extraído), hasta llegar al PVP pronosticado para el largo

plazo, el cual corresponde al que originó el rajo final. Esta metodología tiene el

problema de que los precios altos hacen mover la dirección de la mina hacia

sectores de mejor ley aun cuando estos tengan una mayor sobrecarga, ya que

el costo de mover los estériles asociados al mineral permanece constante.

Otra metodología, también utilizada, se basa en generar rajos para diferentes

leyes críticas de diseño, por lo tanto el rajo de menor tamaño tiene asociada

una ley de diseño mayor, y el rajo final tendrá la ley de diseño más baja y

corresponderá a la ley crítica de diseño. Esta metodología privilegia las leyes

altas sin considerar la razón Estéril/ Mineral asociada a esas leyes (similar al

caso anterior).

 Una metodología utilizada últimamente se basa en la estrategia de exigir

descuentos decrecientes en el beneficio de los bloques, por lo tanto las

primeras corridas de conos están afectadas por descuentos más altos que los

posteriores. Esto permite estructurar una estrategia de beneficios decrecientes,

luego se tendrán fases intermedias con una envolvente iso – beneficio

decreciente en el tiempo.

Todas estas metodologías permiten favorecer el valor presente de la operación,

es decir optimizan el VAN al término de la explotación del yacimiento

extrayendo los mejores cuerpos minerales del yacimiento en las primeras fases

de la explotación (desde el punto de vista económico), garantizando la salida

de las mejores reservas económicas primero dándole una secuencia de

extracción con menor riesgo para el inversionista

 Las fases de explotación se pueden visualizar esquemáticamente en las

siguientes figuras:

Esquema de las Fases de Explotación

DEFINICIÓN DE LAS FASES A PARTIR DE LA VARIACIÓN DEL PRECIO DE VENTA

Dentro de la expresión de la relación E/M v/s Ley media, podemos definir

variaciones del precio del producto, lo cual nos hará variar la función

mencionada, generando las siguientes rectas:

En Pit Final para una Ley media de LPF %, se podrá extraer una cantidad de

material que cumpla con que el valor de la relación E/M sea menor o

igual a E/MPF

En Fase 2 para una Ley media de LF2 %, se podrá extraer una cantidad de

material que cumpla con que el valor de la relación E/M sea menor o

igual a E/MF2

En Fase 1 para una Ley media de LF1 %, se podrá extraer una cantidad de

material que cumpla con que el valor de la relación E/M sea menor o

igual a E/MF1

 Se puede observar que el par ordenado (Ley Media i, E/Mi), obtenido en el

análisis del modelo de bloques, puede caer en distintas zonas, como por

ejemplo:

- Zona 1: La porción evaluada no podrá ser extraída.

- Zona 2: La porción evaluada solo podrá ser extraída si estamos evaluando

a pit final.

- Zona 3: La porción evaluada solo podrá ser extraída si estamos evaluando

a pit final o en fase 2.

- Zona 4: La porción evaluada podrá ser extraída en cualquier caso.

CONCLUSIONES

Los modelos de simulación y optimización que mejoran la planeación minera óptima, que incorporen la incertidumbre asociada a las principales variables, y que permiten simultáneamente maximizar los beneficios asociados, contribuyen a minimizar el riesgo y los impactos negativos asociados.

BIBLIOGRAFÍA

Explotacion de mina V. Vidal

Tratado de Laboreo de Minas Fritzche

Facultad de Minas, Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín/ Giovanni

Franco Sepúlveda, John Willian Branch Bedoya &Patricia Jaramillo

Álvarez