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GEOLOGÍA DE MINAS GM-310-1 DOCENTE CONSTANZA MADERA
APRENDIZAJE ESPERADO N°1 RECONOCER CONCEPTOS DEL ÁMBITO GEOLÓGICO MINERO Y SU RELACIÓN CON LOS METODOS DE EXPLOTACION Y DIFERENCIAS CON MINERÍA A PEQUEÑA Y GRAN ESCALA
INTRODUCCION • En cualquier operación minera, la comprensión de la geología del yacimiento y las rocas de desechos es fundamental para que la estimación de recursos, la ingeniería geotécnica, la planificación minera y de procesamiento de minerales sean exitosas. • Una mejor interpretación geológica en la escala de la mina mejora el control de ley, la planificación de la mina y la rentabilidad.
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INTRODUCCION PROCESO GEOLOGÍA DE PRODUCCIÓN
MODELAMIENTO GEOLÓGICO Y PLANES MINEROS 5 geólogos, 2 ayudantes
GEOLOGÍA APLICADA A PROCESOS 5 geólogos, 2 geometalurgistas 4 ayudantes
ESTIMACIÓN Y CONCILIACIONES 1 geólogo, 1 ingeniero
PRODUCTOS
Modelo de Bloques Integrados Plano Focos Críticos
Planos con Predicciones de Polvorazos BG PP día-día, Semanales, Mensual, Anual, Trienio, Quinquenio y PND.
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Informes Semestrales y Anual de Conciliación Cartillas de Control SPC Cu, Mo, As Inventario Stocks
MODELAMIENTO GEOLÓGICO Y PLANES MINEROS • Captura información básica (sondajes y hoyos de tronadura). • Modelamiento geológico (alteración, asociaciones y zonas minerales). • Actualización modelos geológicos elementos de interés • Modelo litológico. • Plan bianual de sondajes • Caracterizaciones petrocalcográficas.
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GEOLOGÍA APLICADA A PROCESOS • Integración mina/planta. • Apoyos a la producción minas en producción. • Control y caracterización geológica de frentes de carguíos, stocks y pilas. • Sustentar bases geológicas de programas de producción día-día y semanal (Ore Control). • Estimación variables geometalúrgicas día-día, semanal, mensual, anual, trienio, quinquenio, PEX, etc. • Muestreos Especiales.
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ESTIMACIÓN Y CONCILIACIONES • Estimación de recursos planes de producción mensual, anual, trienio, quinquenio, PEX, etc. • Mantención de bases de datos auditables. • Conciliaciones (leyes, movimientos de materiales, metalurgia). • Gestión calidad (muestreo, corte y preparación mecánica).
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CONCEPTOS BÁSICOS A MANEJAR • Mina: corresponde a las labores de explotación de un yacimiento. • Método de explotación: es un proceso iterativo desde el punto de vista espacial y temporal, que permite llevar a cabo la explotación minera de un yacimiento por medio de un conjunto de sistemas, procesos y maquinas que operan de una forma ordenada, repetitiva y rutinaria • Ley: Grado de concentración de un elemento en el cuerpo mineralizado, ya sea mineral o roca. • Ley de corte o cut-off: Es la concentración mínima que debe tener un elemento en un yacimiento para ser explotable, es decir, la concentración que hace posible pagar los costes de su extracción, tratamiento y comercialización. APRENDIZAJE ESPERADO N°1 RECONOCER CONCEPTOS DEL ÁMBITO GEOLÓGICO MINERO Y SU RELACIÓN CON LOS METODOS DE EXPLOTACION Y DIFERENCIAS CON MINERÍA A PEQUEÑA Y GRAN ESCALA
CONCEPTOS BÁSICOS A MANEJAR • Roca: agregado de minerales iguales o diferentes que constituyen masas geológicas de notable extensión. • Yacimiento mineral: conjunto de rocas de la corteza terrestre donde se concentran ciertos minerales, cuya extracción es rentable económicamente. • Geología Económica: corresponde esencialmente al estudio de depósitos minerales. Esto incluye tanto recursos metálicos, minerales industriales (no metálicos) y también los combustibles.
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CONCEPTOS BÁSICOS A MANEJAR • Afloramiento: Exposición en la superficie de la roca base, a través de la cubierta del suelo o material fragmental. • Alteración: cambio en la composición mineralógica de una roca, debido a la acción de soluciones hidrotermales, como también provocadas por aguas superficiales infiltradas.
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CONCEPTOS BÁSICOS A MANEJAR • Recurso Mineral: Tonelaje o volumen de roca mineralizada de interés económico intrínseco, cuyas leyes, límites y otras características apropiadas están conocidas con cierto grado de certeza. • Reservas Minerales: Porción o volumen de un Recurso Mineral en el que se han efectuado estudios técnicos y económicos. • Mena: Mineral o minerales que pueden ser extraídos de una roca con ganancia económica (utilidad). Ej. Menas de Cu: Calcopirita (CuFeS2), Bornita (Cu5FeS4), Calcosina (Cu2S). • Ganga: Aquellos minerales los cuales ocurren con los minerales de mena, pero que no tienen valor económico. Ej. Cuarzo (SiO2), Calcita (CaCO3) o Pirita (FeS2). APRENDIZAJE ESPERADO N°1 RECONOCER CONCEPTOS DEL ÁMBITO GEOLÓGICO MINERO Y SU RELACIÓN CON LOS METODOS DE EXPLOTACION Y DIFERENCIAS CON MINERÍA A PEQUEÑA Y GRAN ESCALA
CONCEPTOS BÁSICOS A MANEJAR • Estéril: Término minero utilizado para referirse a la roca que no constituye mena explotable, en oposición a rocas mineralizadas.
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CONCEPTOS BÁSICOS A MANEJAR • Mina subterránea: se entiende como minería subterránea a la que se realiza por medio de obras y trabajos en el interior de la tierra tales como pozos, galerías, cámaras, túneles, socavones y planos para acceder a la masa de mineral y extraerla, sin tener que mover los estériles o materiales que recubren el yacimiento.
• Mina a rajo abierto: estas minas se explotan en la superficie utilizando una línea de explosivos. Luego de la tronadura, que remueve el material mineralizado, se realiza el carguío en camiones o en cintas transportadoras. Para ello se usan cargadores frontales o palas mecánicas, que llevan las rocas hasta la planta de chancado para iniciar el proceso de concentración.
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COMPONENTES GEOMÉTRICOS DE UN TALUD MINERO • Los componentes geométricos de un talud minero permiten realizar el proceso de optimización y de diseño operativo del rajo, aspectos que son fundamentales a la hora de establecer un programa de producción y dar valor económico al negocio minero. • Los componentes geométricos además de ser relevantes en términos económicos, lo son también en términos de seguridad operativa, pues éstos están asociados a un criterio de aceptabilidad del diseño que permite conocer la estabilidad de los taludes del rajo.
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COMPONENTES GEOMÉTRICOS DE UN TALUD MINERO
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COMPONENTES GEOMÉTRICOS DE UN TALUD MINERO • Banco:1. Escalón o unidad de explotación sobre la que se desarrolla el trabajo de extracción en las minas a cielo abierto. 2. Niveles en que se divide una explotación a cielo abierto para facilitar el trabajo de los equipos de perforación, cargue y transporte.
• Berma: Cara superior de un escalón (banco) de una explotación a cielo abierto construido para ser utilizado como vía de acceso, como barrera para detener rocas o material suelto desprendido o para mejorar la estabilidad del talud. b
ab
“Cresta”
“Pata”
Unidad Banco- Berma
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COMPONENTES GEOMÉTRICOS DE UN TALUD MINERO Los principales componentes son: 1. Ángulo cara de banco: Corresponde al ángulo que es formado entre el plano horizontal y la pared del banco. En la mayoría de los rajos abiertos de roca dura posee rangos entre los 55° y los 80°. 2.
Altura de banco: Es la altura que típicamente debe adaptarse a las características del equipo de carguío que operará en la mina
3.
Ancho de berma: Es la distancia medida entre la pata del banco y la cresta del banco.
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COMPONENTES GEOMÉTRICOS DE UN TALUD MINERO 4. Ángulo inter-rampa: Es el ángulo entre la pata del talud por donde pasa un segmento de rampa y la pata del banco inmediatamente superior. 5.Ángulo global de talud: Es el ángulo medido entre la pata del banco más profundo del rajo y la cresta del banco que intersecta la superficie topográfica original.
6.Altura de talud global: Corresponde a la altura proyectada en el eje vertical entre la pata del banco más profundo del rajo y la cresta del banco que intersecta a la superficie topográfica original. 7.Ancho de rampa: Corresponde al ancho del segmento por donde circularán los equipos de transporte.
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COMPONENTES GEOMÉTRICOS DE UN TALUD MINERO Algunas consideraciones al respecto: • La altura del banco es definida en función del tamaño de los equipos. • El ángulo de cara de Banco se diseña en función de la condición estructural del sector . • El ancho de berma se diseña en función del derrame máximo producido por el mayor deslizamiento a nivel de banco
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COMPONENTES GEOMÉTRICOS DE UN TALUD MINERO
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COMPONENTES GEOMÉTRICOS DE UN TALUD MINERO Unidad bancoberma
rampa
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MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN • El 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 Se denomina “método de explotación minero” a un proceso iterativo tanto desde el punto de vista temporal como espacial, que permite llevar a cabo la explotación minera de un yacimiento por medio de un conjunto de sistemas, proceso y maquinas que operan de una forma ordenada, repetitiva y rutinaria APRENDIZAJE ESPERADO N°1 RECONOCER CONCEPTOS DEL ÁMBITO GEOLÓGICO MINERO Y SU RELACIÓN CON LOS METODOS DE EXPLOTACION Y DIFERENCIAS CON MINERÍA A PEQUEÑA Y GRAN ESCALA
MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN Los métodos de explotación más usados son • Método de explotación por rajo abierto • Método de explotación por minería interior o minería subterránea El diseño de una mina tiene múltiples facetas y objetivos, entre los que destacan: 1. Selección del método de explotación 2. Dimensionamiento geométrico de la mina 3. Determinación del ritmo de producción 4. Ley de corte 5. Secuencia de extracción, entre otros.
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MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN Parámetros específicos del yacimiento: 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Geometría del deposito Distribución de leyes propiedades geomecánicas del mineral y rocas encajantes Factores económicos Limitaciones ambientales Condiciones sociales, entre otras.
Métodos de explotación https://www.youtube.com/watch?v=4UdptopnP80
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MÉTODO DE EXPLOTACION A RAJO ABIERTO
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MÉTODO DE EXPLOTACION A RAJO ABIERTO Los yacimientos explotables por minería a cielo abierto pueden clasificarse según los siguientes criterios: • • • • • • •
Por su forma Por el relieve de su terreno original Por su proximidad a la superficie Por su inclinación Por su complejidad o numero de mineralizaciones Por la distribución de la calidad del mineral en el yacimiento Por el tipo de roca dominante
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MÉTODO DE EXPLOTACION A RAJO ABIERTO
Tomada de Bustillo y López, 1996 APRENDIZAJE ESPERADO N°1 RECONOCER CONCEPTOS DEL ÁMBITO GEOLÓGICO MINERO Y SU RELACIÓN CON LOS METODOS DE EXPLOTACION Y DIFERENCIAS CON MINERÍA A PEQUEÑA Y GRAN ESCALA
MÉTODO DE EXPLOTACION A RAJO ABIERTO Descubiertas • Se aplica en yacimientos tumbados u horizontales donde el recubrimiento de material estéril es menor( generalmente 50 m.) Minas de Carbón, Cottbus, Alemania
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MÉTODO DE EXPLOTACION A RAJO ABIERTO Terrazas • Se aplica en depósitos relativamente horizontales de una o varias capas de estrato de mineral y con recubrimientos potentes. • Se basa en una minería de banqueo con avance unidireccional.
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MÉTODO DE EXPLOTACION A RAJO ABIERTO Cantera • Termino genérico que se utiliza para referirse a las explotaciones de rocas industriales, ornamentales y de materiales para la construcción. ÁRIDOS
ROCA ORNAMENTAL
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MÉTODO DE EXPLOTACION A RAJO ABIERTO Corta o Rajo • En yacimientos masivos o de capas muy inclinadas y potentes, la explotación se lleva a cabo tridimensionalmente por banqueo descendente, con secciones verticales en forma troncocónica y diseño de vertederos exteriores a la mina • Es tradicional en la minería metálica.
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MÉTODO DE EXPLOTACION A RAJO ABIERTO • Corta o Rajo • Las explotaciones mineras por el método de corta o simplemente cortas mineras, se definen como explotaciones a rajo abierto tridimensionales en las que ocurren las siguientes circunstancias: 1. Explotan yacimientos masivos con una profundidad importante, de capas inclinadas, de masas de rocas o minerales de diferentes leyes. 2. La explotación se lleva a cabo tridimensionalmente por banqueo descendente, con sectores verticales en forma troncocónica y un gran numero de bancos.
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MÉTODO DE EXPLOTACION A RAJO ABIERTO 3. La explotación se hace en un entorno de roca dura, resistente y en algunos casos, muy abrasiva, lo que requiere del uso de tronadura como técnica de arranque, de la carga con grandes excavadoras y el transporte. 4. La profundización exige la extracción de materiales estériles, tanto interiores como externos, y que tienen que ser depositados en unos vertederos/botaderos exteriores a la propia cavidad. 5. La altura final de la explotación es una constante del diseño geométrico de la cavidad proyectada.
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VENTAJAS DE LAS MINAS A CIELO ABIERTO 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Recuperación de todo el volumen de mineral explotable Planificación flexible a medida que progresa el rajo Los niveles de riesgo en el trabajo disminuyen La mecanización no tiene limites en cuanto a dimensiones de los equipos El esfuerzo físico de los trabajadores es menor La productividad es más alta Los tonelajes por cada tronadura son mucho mayores Los problemas de ventilación prácticamente no existen Los costes por tonelada movida son más bajos
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DESVENTAJAS DE LAS MINAS A CIELO ABIERTO 1. Las inversiones en equipos son cuantiosas y las cargas financieras son altas 2. El equipo es mas sofisticado y necesita una mano de obra más cualificada 3. Los agentes atmosféricos naturales tienen un fuerte impacto(lluvia, nieve, niebla, temperaturas ambientales) 4. Estabilidad de los taludes 5. Se generan importantes impactos en el entorno que deben ser corregidos por medio de una restauración que requiere de un gran gasto económico(cierre de mina) APRENDIZAJE ESPERADO N°1 RECONOCER CONCEPTOS DEL ÁMBITO GEOLÓGICO MINERO Y SU RELACIÓN CON LOS METODOS DE EXPLOTACION Y DIFERENCIAS CON MINERÍA A PEQUEÑA Y GRAN ESCALA
PROBLEMAS A RESOLVER MINA CIELO ABIERTO • Algunos de los problemas específicos a resolver son: 1.
2. 3. 4. 5.
La definición del mineral y su separación a partir de una ley mínima de corte La existencia de minerales marginales que habrán de almacenarse La estabilidad de grandes taludes y vertederos Las relaciones estéril a mineral La necesidad generalizada de contar con una planta de concentración para tratar todos los minerales y poder elevar su contenido pagable hasta el mejor valor vendible
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TRONADURAS • Es un mecanismo de fragmentación de rocas usando explosivos para la reducción de tamaño, por lo que la fragmentación es uno de los principales objetivos en todo proceso de tronadura. • en la detonación de un explosivo se pueden diferenciar 2 fases: • Primera fase: representada por la presencia de una onda de detonación de mayor o menor velocidad, característica representativa en gran medida del poder rompedor del explosivo • Segunda fase: representada por la formación de un gran volumen de gases a elevada temperatura Tronaduras: https://www.youtube.com/watch?v=SiMZO1V7QU8 https://www.youtube.com/watch?v=NKK1pMWTFcw APRENDIZAJE ESPERADO N°1 RECONOCER CONCEPTOS DEL ÁMBITO GEOLÓGICO MINERO Y SU RELACIÓN CON LOS METODOS DE EXPLOTACION Y DIFERENCIAS CON MINERÍA A PEQUEÑA Y GRAN ESCALA
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TRONADURAS
1° LOS EXPLOSIVOS DETONAN CREANDO ONDAS DE TENSION SOBRE LA ROCA
2° SE PRODUCEN GRIETAS DE TENSION EN LA MASA ROCOSA
3° LAS PRESIONES DE LOS GASES EXPANDEN LAS GRIETAS
4° EL MOVIMIENTO COMIENZA HACIA LA CARA LIBRE
TRONADURAS • Considera como factor importante, el tipo de roca, la geometría de esta, la dureza para elegir el mejor explosivo a utilizar, (considerando además un modelo de tronadura), profundidad a la que estará, la cantidad de aire que se dejara, el burden, etc. • Las tronaduras, no necesariamente se utilizan para la extracción de minerales, si no para otros propósitos, utilizando las tronaduras controladas. • Estas se dividen en las de pre-corte, amortiguadas y de producción.
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TRONADURAS
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TRONADURAS • La tronadura de precorte tiene por finalidad generar una línea de debilidad tras la tronadura, esto debido a una serie de tiros en una sola fila de excavación con el objeto de generar una discontinuidad o plano de fractura. • Los tiros son generalmente del mismo diámetro y sin pasadura. Los beneficios de la tronadura de precorte son: • Formación de una pared de banco más estable • Generar el límite de penetración de la pala. • Obtener las bermas programadas. • Crear una percepción de seguridad.
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MÉTODO DE EXPLOTACION EN MINERÍA SUBTERRÁNEA
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MÉTODO DE EXPLOTACION EN MINERÍA SUBTERRÁNEA • Las excavaciones subterráneas están estrechamente relacionadas con la energía y los recursos minerales (aprovechamientos hidroeléctricos, centrales, explotaciones mineras, almacenamientos subterráneos, etc.) • Los túneles se caracterizan por su trazado y sección, definidos por criterios geométrico, radio de curvatura, y otras consideraciones del proyecto. • Los estudios geológicos- geotécnicos son necesarios para poder proyectar y construir una obra subterránea.
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IMPORTANCIA DE LA MINERÍA SUBTERRANEA EN LA ACTUALIDAD • La explotación minera a través de minería subterránea es una tendencia que se explica porque los actuales yacimientos a rajo abierto son cada vez más profundos dejando de ser económicamente rentables.
• Los yacimientos a rajo abierto llegan al fondo óptimo y para pasar a explotar los minerales más profundos, principalmente sulfuros, deben cambiar de método de explotación. • Los yacimientos con baja cobertura de sobrecarga son más escasos y muchos nuevos descubrimientos son más profundos, lo que requiere del uso de métodos de explotación subterráneos. APRENDIZAJE ESPERADO N°1 RECONOCER CONCEPTOS DEL ÁMBITO GEOLÓGICO MINERO Y SU RELACIÓN CON LOS METODOS DE EXPLOTACION Y DIFERENCIAS CON MINERÍA A PEQUEÑA Y GRAN ESCALA
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MÉTODO DE EXPLOTACION EN MINERÍA SUBTERRÁNEA Secciones típicas de un túnel y sus denominaciones
ESQUEMA DE MINA SUBTERRÁNEA
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CONCEPTOS BÁSICOS EN MINERÍA SUBTERRANEA • Labor:es cualquier hueco excavado para explotar un yacimiento • Galería:es la labor más común en minería subterránea. Es una excavación horizontal y/o inclinada, esto dependerá de la forma , ubicación del cuerpo mineralizado , las dimensiones de la galería, dependen mucho de las características del macizo rocoso. • Chimenea: es una labor vertical entre dos galerías excavada en sentido ascendente. Sus funciones pueden ser varias(ventilación, transporte de material, acceso de servicios o evacuación de emergencia)
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MÉTODO DE EXPLOTACION EN MINERÍA SUBTERRÁNEA Parámetros Utilizados en la Selección y Diseño de Minas Subterráneas 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
Geometría Indicadores geomecánicos Estabilidad Distribución de la ley Dilución planeada y no planeada Restricciones externas e internas Ritmo deseado Recuperación Costos Seguridad y medio ambiente APRENDIZAJE ESPERADO N°1 RECONOCER CONCEPTOS DEL ÁMBITO GEOLÓGICO MINERO Y SU RELACIÓN CON LOS METODOS DE EXPLOTACION Y DIFERENCIAS CON MINERÍA A PEQUEÑA Y GRAN ESCALA
VENTAJAS MÉTODO DE EXPLOTACION EN MINERÍA SUBTERRÁNEA 1. Con este tipo de yacimientos se ahorra en seguridad, energía y tiempo 2.
En una mina subterránea los viajes son más cortos, se usa menos energía y más tecnología, por lo cual se requiere de menos mano de obra, con lo que cae la tasa de accidentes en las faenas.
3. La constante evolución de los sistemas de extracción y en general en los procesos mineros permite creer que en el futuro esta tecnología será más eficiente, segura, sustentable y productiva.
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MÉTODO DE EXPLOTACION EN MINERÍA SUBTERRÁNEA Clasificación • Se pueden dividir los métodos de explotación en minería subterránea en aquellos aplicados a cuerpos mineralizados tabulares (e.g., filones, mantos) y a cuerpos de carácter irregular donde la mineralización se distribuye de manera más o menos isotrópica (e.g., pórfidos cupríferos). •
En el primer caso debemos hacer otra división entre aquellos que son aplicados a rocas competentes, cámaras (stopes) autosustentadas, y los que se aplican en roca poco competente o muy fracturada (cámaras artificialmente sustentadas).
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MÉTODO DE EXPLOTACION EN MINERÍA SUBTERRÁNEA 1.Autoportantes (sin fortificación) Cámaras y pilares (Room and pillar) Cámaras almacén (Shrinkage stoping) Cámaras por subniveles (sublevel stoping) 2. Con sostenimiento artificial (fortificadas) Corte y relleno (cut and fill) 3.Por hundimiento Hundimiento por bloques (Block caving) Hundimiento por subniveles (Sublevel caving) Tajo largo (Long Wall) Tajo corto (short Wall) Posteo Entibaciones mecanizadas (carbón) APRENDIZAJE ESPERADO N°1 RECONOCER CONCEPTOS DEL ÁMBITO GEOLÓGICO MINERO Y SU RELACIÓN CON LOS METODOS DE EXPLOTACION Y DIFERENCIAS CON MINERÍA A PEQUEÑA Y GRAN ESCALA
MÉTODO ROOM AND PILLAR • El método de explotación Room and Pillar o Caserones y Pilares, o también cámaras y pilares, consiste en la explotación de caserones separados por pilares de sostenimiento del techo. • La recuperación de los pilares puede ser parcial o total, en este último caso, la recuperación va acompañada del hundimiento controlado del techo que puede realizarse junto con la explotación o al final de la vida del yacimiento (lógicamente el hundimiento del techo en este caso es totalmente controlado). APRENDIZAJE ESPERADO N°1 RECONOCER CONCEPTOS DEL ÁMBITO GEOLÓGICO MINERO Y SU RELACIÓN CON LOS METODOS DE EXPLOTACION Y DIFERENCIAS CON MINERÍA A PEQUEÑA Y GRAN ESCALA
MÉTODO SHRINKAGE STOPING • El mineral se arranca por franjas horizontales, empezando desde la parte inferior del cuerpo y avanzando hacia arriba. Parte del mineral tronado se deja en el caserón, donde sirve como plataforma de trabajo para la explotación del mineral de arriba y para sostener las paredes del caserón
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MÉTODO SUBLEVEL STOPING • Este método consiste en la creación de caserones abiertos mediante la tronadura de grandes tajadas verticales de mineral, desde distintos subniveles de perforación. • El mineral tronado cae por gravedad, siendo recepcionado en la zanja preparada para éste efecto y posteriormente recuperado y transportado
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MÉTODO CUT AND FILL • Método de explotación ascendente. El mineral es arrancado por franjas horizontales y/o verticales empezando por la parte inferior de un tajo y avanzando verticalmente. •
Cuando se ha extraído la franja completa, se rellena el volumen correspondiente con material estéril ( relleno ), que sirve de piso de trabajo a los obreros y al mismo tiempo permite sostener las paredes, y en algunos casos especiales el techo. APRENDIZAJE ESPERADO N°1 RECONOCER CONCEPTOS DEL ÁMBITO GEOLÓGICO MINERO Y SU RELACIÓN CON LOS METODOS DE EXPLOTACION Y DIFERENCIAS CON MINERÍA A PEQUEÑA Y GRAN ESCALA
MÉTODO BLOCK CAVING • El Block Caving consiste en crear una cavidad de manera que la dinámica de desplome no se detenga, extrayendo el mineral por una malla de puntos ubicados en la base del block. • El método de explotación por Block Caving se define luego, como el derrumbamiento de bloques por corte inferior, el mineral se fractura y fragmenta gracias a las tensiones internas y efecto de la gravedad. Por consiguiente se necesita un mínimo de perforación y tronadura en la extracción del mineral. Campo de aplicación. • Básicamente, el método de explotación Block Caving, es un sistema normalmente usado para extraer depósitos profundos, masivos, de bajas leyes en Cu,Mo, Fe.
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MÉTODO BLOCK CAVING
Chuquicamata Subterránea: https://www.youtube.com/watch?v=OIsALtkp59s
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MODELO GEÓLOGICO
530.500 m E
530.000 m E
529.500 m E
7.681.000 m N
529.000 m E
¿Qué es un Modelo Geológico? • Es una representación en 3D, de características geológicas, como: Litología, oxidación, mineralización, alteración, etc. , que contiene algún elemento “químico de interés económico(Au,Cu,Fe)” y que su correcta definición /delimitación es fundamental para que la estimación de recursos Minerales sea confiable. NN D’
7.680.500 N D 7.680.500 m N
7.680.000 N C
C’
Yacimiento Rosario Oeste. Mapa de
7.680.000 m N
ubicación secciones tipo 7.680.500N, 7.679.500 N B
B’
7.680.000N, 7.679.500N y
7.679.500 m N
7.679.000N con sus respectivos
sondajes. 7.679.000 N A
A’
7.679.000 m N
Imagen tomada de Oyarzún,G. 2010 0
250
500 m
MODELO GEÓLOGICO • Generalmente consta de las siguientes etapas: 1. Conceptualización del modelo • En esta etapa se consolidan los conceptos geológicos fundamentales del modelo y delinea las geometrías de las unidades a interpretar, discutiéndolas en mesas de trabajo. • Para esto se despliegan sondajes y/o pozos de tronadura en vistas 3D con las diferentes informaciones disponibles (mapeos geológicos y geotécnicos, leyes), complementándola además, con mapas de superficies, pitshells, fotos aéreas, secciones, etc. • En algunas ocasiones, cuando la forma geométrica es difícil de determinar, se confeccionan algunas secciones auxiliares (Ejemplo, la Zona Mineral).
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MODELO GEÓLOGICO 2.Modelamiento 3D : • Parametrización del modelamiento y ejecución de softwares para la generación de sólidos 3D de las diferentes unidades a modelar. 3.Validación: • En esta etapa se visualizan los sólidos generados junto con la información utilizada en su construcción (sondajes, pozos de tronadura, pitshells, etc.), de manera de respetar de manera coherente la conceptualización geológica. • También se realiza el proceso de revisión del grado de ajuste de los sólidos interpretados respecto a las muestras de sondajes usadas para su confección (Backcoding).
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MODELO GEÓLOGICO • Describe al yacimiento mineral y permite sustentar el modelo de estimación de recursos minerales. • Generalmente se modela usando softwares como Vulcan, Autocad,Leapfrog, entre otros. • La información se valida con los datos entregados de sondajes • 1. 2. 3. 4.
Se conforma de las siguientes informaciones: Modelo litológico (tipos de rocas) Modelo de alteración (potásica,fílica, propilítica,etc) Modelo estructural (fallas mayores, fallas menores, vetas, etc.) Modelo de zonas minerales o minzones (zona de óxidos, zona de sulfuros, zona mixta) APRENDIZAJE ESPERADO N°1 RECONOCER CONCEPTOS DEL ÁMBITO GEOLÓGICO MINERO Y SU RELACIÓN CON LOS METODOS DE EXPLOTACION Y DIFERENCIAS CON MINERÍA A PEQUEÑA Y GRAN ESCALA
MODELO GEÓLOGICO: LITOLOGÍA
El depósito de Antamina es un skarn complejo de cobre, zinc, plata, molibdeno y bismuto formado por la intrusión de un stock de cuarzo monzonita en calizas. Las dimensiones del depósito son de aproximadamente 3 Km de largo en dirección NE por 1.5 Km de ancho. APRENDIZAJE ESPERADO N°1 RECONOCER CONCEPTOS DEL ÁMBITO GEOLÓGICO MINERO Y SU RELACIÓN CON LOS METODOS DE EXPLOTACION Y DIFERENCIAS CON MINERÍA A PEQUEÑA Y GRAN ESCALA
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MODELO GEÓLOGICO: ALTERACIÓN
Distribución de las alteraciones hidrotermales en una sección esquemática del Yacimiento de Chuquicamata. Tomado de Córdova y otros 2010.
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MODELO GEÓLOGICO: ESTRUCTURAS
Diseño Rajo Rosario, Junio 2016. Tomado de Madera,2016
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MODELO GEÓLOGICO: MINERALIZACIÓN
http://www.transportetotal.cl/2016/10/17/brownfield-la-jugada-maestra-de-amsa/
SONDAJES • La exploración geológica y el sondaje minero buscan identificar la presencia de minerales (tipo, calidad y cantidad estimada) en áreas de exploración. Se utilizan diversos equipos para realizar las distintas actividades y a su vez intervienen personas de diversas disciplinas, como geólogos, geofísicos, geoquímicos, topógrafos y operadores de equipos de perforación, entre otras). Gracias a estos procesos se pueden identificar grandes concentraciones de minerales de mena (sulfuros, óxidos), dando pie a la conformación de proyectos de extracción, los cuales pueden tomar la forma de faenas mineras a rajo abierto o subterráneas.
SONDAJES • Son perforaciones de pequeño diámetro y gran longitud que se efectúan para alcanzar zonas inaccesibles desde la superficie o laboreos mineros. • Los sondajes permiten obtener muestras de dichas zonas a profundidades de hasta 1.200 m para ser estudiadas y analizadas por lo geólogos. • Las técnicas más utilizadas actualmente son la perforación con recuperación de testigos o diamantina y la con recuperación de detritos o aire reverso APRENDIZAJE ESPERADO N°1 RECONOCER CONCEPTOS DEL ÁMBITO GEOLÓGICO MINERO Y SU RELACIÓN CON LOS METODOS DE EXPLOTACION Y DIFERENCIAS CON MINERÍA A PEQUEÑA Y GRAN ESCALA
SONDAJES DIAMANTINA • Sondajes diamantina: se utiliza una tubería engastada en diamantes en la punta, obteniéndose un cilindro de roca de un diámetro entre 2 y 5 pulgadas. • Para la perforación se usan brocas diamantadas (mayor dureza y conductividad térmica), lo que permite actuar como herramienta de corte y extraer convenientemente las muestras o testigos del yacimiento mineralizado.
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SONDAJES DIAMANTINA • El costo del metro es más caro, entre US$ 200 y US$ 250. por metro de sondaje, esto es aprox.$158.000 pesos chilenos. • Superficial o subterránea • 800 – 1.600 rpm • Profundidad hasta 1.600 m • Diámetros de testigos más usados son NQ, HQ y PQ. • Lodo • https://www.youtube.com/watch?v=i_-r82qfRCU • https://www.youtube.com/watch?v=7c6R6-FXQvU
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SONDAJES DIAMANTINA
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SONDAJES AIRE REVERSO • Sondaje Aire reverso: se realiza con herramientas que van moliendo la roca, permitiendo obtener sólo trozos de roca de hasta 1 cm. • Utiliza como fluido principal aire comprimido, el que es dirigido hacia el fondo del pozo a través de barras de doble pared, y permite recuperar ripios (o detritus) producidos en el fondo con un mínimo de contacto con las paredes del pozo (poca contaminación).
• La principal diferencia con la diamantina, es que el aire reverso crea pequeñas astillas de roca en lugar de un testigo solido. Otras diferencias importantes son la tasa de perforación y el costo por metro perforado. El aire reverso es mucho más rápido que la perforación diamantina y menos costosa. APRENDIZAJE ESPERADO N°1 RECONOCER CONCEPTOS DEL ÁMBITO GEOLÓGICO MINERO Y SU RELACIÓN CON LOS METODOS DE EXPLOTACION Y DIFERENCIAS CON MINERÍA A PEQUEÑA Y GRAN ESCALA
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SONDAJES AIRE REVERSO • La perforación de un metro con las sondas de aire reverso cuesta entre US$ 100 y US$ 150, lo que se traduce aprox. Entre $66.000 y $95.000 pesos chilenos.
https://www.youtube.com/watch?v=lUJr cKU_FHI
REFERENCIAS • http://repositorio.uchile.cl/bitstream/handle/2250/136447/Planificacionminera-a-cielo-abierto-utilizando-fundamentosgeomecanicos.pdf?sequence=1 • https://www.ucursos.cl/usuario/0aa8cf970f34da4081605da3f277ecbf/mi_blog/r/Mineri a_MI3130.pdf
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