SELECCION DEL METODO EXPLOTACION DE MINAS

Definición

• Método de explotación:Es la estrategia global que permite la excavación y extracción de un cuerpo mineralizado del modo técnico y económico más eficiente– Define los principios generales según los que se

ejecutan las operaciones unitarias– Define criterios con respecto al tratamiento de las

cavidades que deja la extracción

Criterios de selección• Características Espaciales:

– Rajo vs Subterránea– Afectan tasa de producción, método de manejo de

material, diseño de la mina en el depósito.Por ejemplo:• Tamaño (alto, ancho o espesor) • Forma (tabular, lenticular, masivo, irregular)• Disposición (inclinado, manteo)• Profundidad (media, extremos, razón de sobrecarga)

Criterios de selección

• Condiciones Geológicas e Hidrológicas: –Tanto de mineral como de roca de caja (o huésped)–Afecta la decisión de usar métodos selectivos o no selectivosPor ejemplo:• Requerimiento de drenaje, bombeo, tanto en rajo como en subterránea• Mineralogía y petrografía (óxidos vs. Sulfuros)• Composición química

Criterios de selección• Estructura del depósito (pliegues, fallas, discontinuidades, intrusiones)• Planos de debilidad (grietas, fracturas, clivaje)•alteración, meteorización (zonas, límites)• Aguas subterráneas e hidrología (ocurrencia, flujo, nivel freático)

Criterios de selección• Consideraciones Geotécnicas:

– Selección del método (soporte necesario)– Hundibilidad Por ejemplo:• Comportamiento plástico o elástico • Estado de los esfuerzos (originales, modificados por la

excavación) • Consolidación, compactación, competencia • Otras propiedades físicas (gravedad específica, poros,

porosidad, permeabilidad)

Criterios de selección• Consideraciones Económicas:

–Determinan el éxito del proyecto–Afectan inversión, flujos de caja, periodo de retorno, beneficioPor ejemplo: • Reservas (tonelaje y ley) • Tasa de producción • Vida de la mina (desarrollo y explotación) • Productividad • Costo de mina de métodos posibles de aplicar

Criterios de selección• Factores Tecnológicos:

– Se busca la mejor combinación entre las condiciones naturales y el método

Por ejemplo:• Porcentaje de recuperación • Dilución • Flexibilidad a cambios en la interpretación o condiciones • Selectividad • Concentración o dispersión de frentes de trabajo • Capital, mano de obra, mecanización

Criterios de selección

• Factores Medioambientales: –No sólo físico, sino que también económico-político-social

Por ejemplo:• Control de excavaciones para mantener integridad de las mismas (seguridad) • Subsidencia y efectos en superficie • Control atmosférico (ventilación, control de calidad de aire, calor, humedad) • Fuerza laboral (contratos, capacitación, salud y seguridad, calidad de vida, condiciones de comunidad)

Definición de Mineral• Mineral es todo aquel

porción de un yacimiento minero que paga sus costos de producción y el costo de oportunidad

• Definición económica• Si embargo se debe diseñar

con una envolvente económica que pudiese contener material estéril en su interior

Cuerpo Mineralizado o Mena

Roca de Caja

Clasificación de métodos

• Una primera clasificación de los métodos se refiere a si la explotación se realiza siempre expuesta a la superficie o si se desarrolla a través de labores subterráneas.

– Métodos de explotación a cielo abierto

– Métodos de explotación subterránea

Características de los métodos de explotación

Costo Operación Capac. Prod. Recuperación Dilución($/t) (tpd)

Rajo 1 10.000-350.000 95% 5%Cut and Fill 45 500-4.500 100% 2%VCR 28 8.000 90% 5%Open Stoping 14 1.500-15.000 80% 10%Room and pillar 13.5 1.000-15.000 75% 15%Sub level caving 12.3 2.500-12.000 65% 15%Block caving 5 12.000-50.000 60% 25%

Parámetros Utilizados en el Diseño de Minas Subterráneas

• GEOLOGIA• Geometría• Macizo rocoso• Estructuras de debilidad• Continuidad• Estabilidad: Hundibilidad/ Estabilidad• Distribución de la ley• Costos• Dilución planeada y no planeada• Restricciones externas e internas• Ritmo deseado

Minería Subterránea

• Es sólo una excavación bajo la superficie• Existen sólo 3 métodos de explotación

– Soportados por pilares (recuperación minera reducida)

– Artificialmente soportados o relleno (alto costo)– Sin soporte o hundimiento: natural e inducido

(alta incertidumbre)

Definiciones de Excavaciones

• Desarrollo minero es toda aquel excavación que se realiza en estéril y tiene la finalidad de poder acceder un cuerpo mineralizado

• Preparación minera es toda aquella excavación que se realiza al interior del cuerpo mineralizado y tiene la función de poder facilitar el arranque, selección y el transporte primario del mineral

• Los desarrollos son excavaciones que se consideran inversión por lo tanto se pueden depreciar

• Las preparaciones son parte del costo de operación de la mina

desarrollo Preparación

Parámetros a Reportar en el Diseño

• Dilución

• Recuperación Minera

• Utilización

• Confiabilidad

Medición de la Dilución• La Dilución Planificada es el

material que se encuentra fuera de la definición económica de mineral y se incorpora como parte del diseño minero

• La dilución actual u operativa es aquella que se extrae por sobre las reservas mineras.

• La dilución operativa puede ser económica o no dependiendo de su contenido de producto

Recuperación Minera• La recuperación minera planificada es

aquella porción de la envolvente económica que se extrae como parte de un diseño. En algunos métodos la recuperación es baja producto de pilares, losas y también la contaminación de minerales económicos con estéril

• La recuperación actual u operativa toma en consideración la extracción con respecto a las reservas mineras definidas en el plan de producción.

• La recuperación actual podría incluir materiales estériles en su definición, ya que estos son parte de las reservas mineras

Utilización• El porcentaje de tonelaje

que se extrae por día en relación al tonelaje preparado

Producción

U=1 caserón en producción/(2 caserones preparados)=50%

Confiabilidad• Tiene relación con la

probabilidad que un determinado diseño minero opere para producir una determinada cantidad de mineral

• Es función de la tasa de falla intrínseca de los componentes del sistema minero

• Es función del estado tensional presentado en la infraestructura minera.

Ore Passes

XcutsDraw Points

tTT tTi )(tdi

Unit 1

Unit 2

Unit T

XCUT 1

XCUT 2

XCUT S

DP 2.1

DP 2.2

DP 2.n

Tunnel 2.2

Production Areas

Feeder 1

Feeder 2

Feeder F

Unit 1

Unit 2

Unit T

XCUT 1

XCUT 2

XCUT S

DP 2.1

DP 2.2

DP 2.n

Tunnel 2.2

Production Areas Production Crosscuts Draw Points

Feeder 1

Feeder 2

Feeder F

Dilución de Acuerdo al Método de Explotación

• La dilución nunca es menor a 5%• Para cut and fill tipicamente la dilución es del

orden de 5-10%• Para caserones la dilución es de 10-20%• Métodos de caving 20-30%