planeamiento ii unidad

CAPITULO II

PLANIFICACIÓN MINERA A CIELO ABIERTO

INTRODUCCIONLa planificación minera es una herramienta importante que permite mejorar el negociominero, cuyo producto es realizar un programa de producción que indique a través del tiempo, el origen de los tonelajes y las leyes a extraer de la mina. Por eso la planificación es de suma importancia, ya que constituye la base de la rentabilidad de la empresa minera.

INTRODUCCION• El sistema de planificación minero debe ser

COHERENTE, en el sentido de asegurar una plena y permanente armonía entre la estrategia de producción de corto, mediano, largo plazo y la misión empresarial.

• El sistema de planificación minero debe ser SISTEMICO, en el sentido de aceptar que la obtención del plan minero de producción, es el resultado de variadas iteraciones y continuas retroalimentaciones que deben verificarse producto de los aportes que hagan los distintos sistemas constituyentes de la empresa.

INTRODUCCION• El sistema de planificación minero debe ser

además DINAMICO, en el sentido de reconocer que esta tarea está soportada por las mejores estimaciones de las variables relevantes, para el mediano y largo plazo, por lo tanto resulta natural e imprescindible que la planificación esté sujeta a constantes revisiones en la medida que se disponga de mayor información.

INTRODUCCION• NIVELES DE PLANIFICACION.- Una manera

estructurada de enfocar la planificación minera es la incorporación de los Niveles de Planificación, definidos éstos en una primera instancia como planificación CONCEPTUAL y en una etapa siguiente, como planificación OPERACIONAL.

• La Planificación Conceptual corresponde al delineamiento minero, tales como método de explotación, ritmos de producción, situación final de la explotación, la rentabilidad del proyecto entre los de mayor relevancia.

INTRODUCCION• NIVELES DE PLANIFICACION.- El tamaño de una

operación minera no sólo queda definido por la magnitud de la mina, éste también depende de los procesos posteriores. El análisis del tamaño óptimo para cada una de las instalaciones, necesariamente debe analizarse desde una perspectiva global teniendo presente las inversiones, costos de operación y características de la curva Tonelaje-Ley del yacimiento.

INTRODUCCION• METODO DE EXPLOTACION.- El método a elegir

deberá presentar las mejores ventajas para el objetivo planteado. Por lo general los aspectos técnicos son los que controlan esta decisión, así los factores económicos que son los de mayor relevancia en esta etapa de planificación. La decisión de mayor importancia a este respecto es si la mina deberá ser subterránea o tajo abierto, o eventualmente cuando será conveniente permutar una inicial explotación a cielo abierto por una subterránea terminal son los aspectos tecnico.

INTRODUCCION• LIMITES FINALES.- El límite de explotación es

aquella frontera que define hasta donde es conveniente extender una operación minera. Para el caso de una mina a tajo abierto, este límite se conoce como tajo final, y en una mina subterránea, se le denomina usualmente envolvente final. La definición de este límite es temporal, en el sentido de que es conveniente extraer cualquier tonelada que cubra su costo marginal independiente del tiempo en que se extrae.

INTRODUCCION• SECUENCIA DE EXPLOTACION.- A partir de una

situación inicial, es necesario conocer cual es el mejor camino para llegar al límite final. La idea es ir consumiendo el depósito de manera tal que responda a los objetivos planteados en la misión definida por la empresa, cumpliendo las restricciones propias de toda explotación minera, tales como geomecánicas, operacionales, legales, entre otras.

INTRODUCCION• ESTRATEGIAS DE LEY DE CORTE.- Una vez

establecido el tamaño del complejo minero, el límite final y la secuencia de explotación, existe una variable de decisión que afecta directamente al tiempo requerido para consumir el depósito; dicha variable es la Ley de Corte, que en esencia permite discriminar económicamente entre mineral y estéril. Una ley de corte alta implica que la proporción de mineral del depósito es baja y por lo tanto, la vida de la mina se reduce y viceversa.

INTRODUCCION• PLANES MINEROS DE PRODUCCION.- Bajo este

concepto se debe cuantificar las necesidades de recursos humanos, físicos y financieros, que permitan materializar las metas de producción en el tiempo. También aquí se desarrollan los trabajos que permiten recomendar la estrategia de alimentación a planta. La información geológica, geotécnica, y metalúrgica constituyen una entrada esencial para el análisis de cualquier proyecto minero; el cual además se ve influenciado por una serie de variables, tales como el precio de venta del producto.

MISION EMPRESARIAL EN LA MINERIA

• El logro de objetivos se obtiene mediante una relación funcional entre la misión empresarial y los demás subsistemas involucrados, es decir, decisión, planificación, organización, dirección y control.

• Al estar claramente definida la misión u objetivo de la empresa, y además los criterios de planificación fusionados con tal función objetivo, entonces es posible intuir que, los planes mineros desarrollados estarán concebidos de modo tal de cumplir con la misión empresarial.


• Maximización de la recuperación del yacimiento.-Esta misión induce a beneficiar todo material, que al menos pague sus costos marginales de tratamiento. El impacto de esta misión dentro del proceso de planificación minera, se traduce en los siguientes conceptos:

• Mineral es todo material cuyo costo marginal de tratamiento es menor o igual a su ingreso marginal.

• Tal definición permite definir una ley de corte fija en el tiempo.


• Maximización de la permanencia en el Negocio Minero.-Esta misión estructura la planificación minera tras una meta de intentar lograr el mejor rendimiento económico actualizado del negocio minero. La definición del mejor material y por lo tanto, lo que es mineral, está asociado a un Costo de Oportunidad, el cual es equivalente a reconocer el valor del dinero al interior del proceso de planificación minera.


• Maximización del Valor Presente Neto.- El rendimiento económico se obtiene cuando la planificación minera envía a proceso el mejor material, y deja en stock o in situ el material que hace disminuir la renta actualizada del negocio.

• La definición del mejor material y por lo tanto, lo que es mineral, está asociado a un Costo de Oportunidad, el cual es equivalente a reconocer el valor del dinero al interior del proceso de planificación minera.

ELECCION DEL METODO DE EXPLOTACION

• La elección de un método de explotación de un yacimiento minero se basa principalmente en una decisión económica (Costos, beneficio, inversiones, flujos de caja, etc.). Esta decisión está relacionada con múltiples factores o aspectos técnicos que son propios del yacimiento tales como:

ELECCION DEL METODO DE EXPLOTACION• Ubicación.

• Forma.• Tamaño.• Topografía superficial.• Profundidad del cuerpo mineral.• Tipo de mineral.• Complejidad y calidad de la mineralización.• Distribución de la calidad de la mineralización (selectividad).• Características del macizo rocoso.• Calidad de la información de reservas.• Inversiones asociadas.


• Una vez definido el método más apropiado podremos pensar si el proyecto minero proseguirá su curso hacia la explotación y para efectos de nuestro propósito asumiremos que esta etapa ya ha sido salvada y que definitivamente explotaremos yacimientos por el método de Tajo Abierto (Cielo Abierto u Open Pit, como se conoce comúnmente el mismo método en otros países, donde recibe distintos nombres).


• La explotación de un yacimiento por el método de Tajo abierto, requiere de datos iniciales, provenientes de campañas de exploración (Sondajes), los cuales serán procesados de modo de obtener un modelo de bloques (Krigeage, Ivor, etc.). Este modelo de bloques consiste en una matriz tridimensional de bloques de dimensiones definidas por su largo, ancho (ambos iguales por lo general) y alto, este último valor corresponderá a la altura de los bancos del futuro Tajo. Dicha altura será definida principalmente en función de las características del yacimiento y la elección de los equipos de explotación. La altura del banco a su vez define en la estimación de reservas la altura que tendrán los compósitos en la campaña de sondajes.

DISEÑO DE MINAS A TAJO ABIERTO

• Una mina a Tajo abierto es una excavación superficial, cuyo objetivo es la extracción de mineral. Para alcanzar este mineral, usualmente es necesario excavar grandes cantidades de roca estéril (Descapote). En la figura, muestra un dibujo tridimensional realizado en computador de una mina a Tajo abierto. Se indica el límite final del pit, incluyendo el camino de transporte, el yacimiento, con diferentes leyes de mineral y áreas de estéril.

SONDAJ ES

MODELOGEOLÓGICO

TOPOGRAFÍA

MODELODE BLOQUE

PLANIFICACIÓNMINERA

LEYES:LcorteLmedia

MODELODE COSTOS

EQUIPOS

ESTUDIOGEOMECÁNICO

SONDAJ ES

MODELOGEOLÓGICO

TOPOGRAFÍA

MODELODE BLOQUE

PLANIFICACIÓNMINERA

LEYES:LcorteLmedia

MODELODE COSTOS

EQUIPOSEQUIPOS

ESTUDIOGEOMECÁNICO

ESTUDIOGEOMECÁNICO

DISEÑO MINERO DE TAJO ABIERTO


Descapote•Se aplica para remover la capa superior estéril del depósito mineral y remover ganga dentro de los límites del tajo. La naturaleza del capote o estéril, determinan el ciclo de operación: si es material no consolidado (suelo ó roca quebrada) el rompimiento no es requerido; si es consolidado (roca in situ), se requiere rompimiento.


El ciclo de operaciones de descapote y el equipo comúnmente utilizado consiste en lo siguiente:•Barrenación: perforadora (roca débil), sistema rotativo (roca promedio), sistema percusivo (roca muy dura).•Voladura: anfo o emulsión (alternativa: rasgado-ripeado, si es suelo o roca débil), cargado con máquina (cierto volumen) y a mano (bolsas); encendido eléctrico o cordón detonante.•Excavación: pala mecánica, cargador frontal, dozer, escrepa (suelo), draga, cucharón (suelo).•Acarreo: camión, banda transportadora, dozer, escrepa (suelo).

http://revistaseguridadminera.com/wp-content/uploads/2013/10/tipos-de-mina-a-cielo-abierto.jpg

DETERMINACIÓN FÍSICA• Los yacimientos se dan bajo una gran

variedad de determinaciones geológicas estructurales y topográficas Estas condiciones, tienen una gran influencia en la planificación minera.

• La estrategia de planificación de minas, variará en forma dramática, dependiendo siempre de las condiciones de las distintas determinaciones físicas del yacimiento.

DETERMINACIÓN FÍSICA• Los costos de transporte resultan ser un

componente importantísimo entre los costos de extracción totales de una mina a tajo abierto. Por lo general, tanto el mineral como el estéril son cargados en camiones después de la voladura y son dispuestos fuera del pit. El mineral va a la chancadora y el material estéril es localizado directamente en los botaderos. Asimismo, cuando existe lixiviación en pilas, el mineral se deja normalmente en la chancadora.

DETERMINACIÓN FÍSICA• Posterior a esto, se utilizan las correas

transportadoras para transportar los materiales por las diversas instalaciones procesadoras. Generalmente, las correas transportadoras no se pueden utilizar antes del proceso de chancado. Algunas minas emplean chancadoras móviles ubicadas en el pit para chancar el mineral y, en algunos casos, material estéril, y de esta forma, las correas transportadoras se pueden utilizar transportar material fuera del pit,.

Correa transportadora alimentándose desde la chancadora in-pit , y trasladándose hasta una segunda correa transportadora, que pasa por un túnel en la pared del pit, alcanzando la superficie

DETERMINACIÓN FÍSICA• No es posible ubicar la planta cerca del pit. Si la

planta está ubicada cerca del pit a gran altura y distante, dicha condición dificultará muchos otros aspectos de la operación. Podría ser mejor en tales casos trasladar la planta a un área de menor altura en donde el medio operativo sea mucho más favorable, espacio suficiente y conveniente para la instalación y construcción de represas de relaves, etc..

CONSIDERACIONES BÁSICAS DE DISEÑO

La selección de los parámetros de diseño básicos, es extremadamente importante. Los parámetros a ser evaluados son los siguientes:•Ancho y pendiente del camino de transporte•Plan del camino de transporte•Talud del suelo del pit•Ancho e intervalo de bermas•Pendiente total y pendiente local•Ubicación de la infraesctructura principal

SECCIÓN TIPO DE UN TAJO

Rampa

Rampa

CONSIDERACIONES BÁSICAS DE DISEÑO

• Los parámetros básicos que se ilustran, incluyen una altura de banco de 15 mts., con 3 bancos por berma (área de retención para el material producto de deslizamiento). Un talud de 81 grados, se puede combinar con un ancho de camino de 30 mts. y un ancho de berma de 15 mts. El talud total resultante, es de 54.6 grados.

ALTURA DE LOS BANCOS• La selección para la altura de bancos, se rige por el

tamaño del equipamiento de perforación y de carga a emplear y, en algunas ocasiones, por condiciones referidas a la mezcla de minerales. La dimensión de altura máxima de perforación en una pala, es la pauta primordial para determinar la altura de los bancos.

Las razones para esto son las siguientes:• Eficiencia en la Perforación• Eficiencia de la pala• Control de pendientes y dilución

A)EFICIENCIA DE LA PERFORACION

• Mayor altura de bancos, reduce el tiempo de demora en montaje del equipo por tonelada perforada. Además, para un tipo de perforación determinado, la perforación de pasadura y los explosivos, se aplican uniformemente a fin de obtener un mayor tonelaje. Mientras mayor sea la diferencia en la altura de los bancos, mayor será el ahorro en el costo. Esto supone que una sola perforación simple, las barras de perforación no se añaden durante el proceso de perforado.

b) EFICIENCIA DE LA PALA• Las reservas fragmentadas, que pueden generarse en la

parte delantera de la pala, son directamente proporcionales a la altura de los bancos. Un aumento de las reservas fragmentadas, reducirá la frecuencia de voladura y deberá esto reflejarse en una reducción del tiempo de demora de la pala cargadora ocasionado por el requerimiento de movimiento reducido. Adicionalmente, la mayor cantidad de desechos, reduce la cantidad de movimiento requerido como para mantener el proceso de excavación mientras se realiza la carga de camiones.

Ilustración de la altura de banco máxima controlable de una pala mecánica

C) CONTROL DE PENDIENTES Y DILUCION

• En algunos tipos de yacimientos, tales como los metales preciosos, la segregación de zonas de alta ley durante la excavación y la minimización de dilución, son particularmente importantes. Una altura de banco reducida favorece estos aspectos. Algunas minas de oro grandes utilizan bancos de 7 mt. de mineral y bancos de 14 mt. de material estéril. En la Figura, muestra este tipo de operación. Observe la altura de la polea de punto ascendente de la pala, la cual guarda relación con la altura del banco.

CAMINOS DE TRANSPORTE, UBICACIÓN Y PENDIENTE

Las minas a tajo abierto, requieren a lo menos de un camino de transporte y, en algunas ocasiones, más de uno, dependiendo de la configuración del yacimiento a minar hasta alcanzar la profundidad definitiva. La determinación de la ruta del camino de transporte dentro del pit es para maximizar la recuperación económica de la reserva de mineral, minimizar los costos de transporte y asegurar las condiciones operativas, es una actividad de diseño enormemente desafiante.

PENDIENTE DEL SUELO DE PIT

• En muchas operaciones, el suelo de una mina a tajo abierto, se declina para facilitar el drenaje en su superficie por períodos en donde las precipitaciones son mayores o por la afluencia de aguas superficiales que se vierten en corrientes, como resultado del derretimiento de la nieve. El suelo en una mina a tajo abierto, alcanza un declive del 1% al 2% hasta lograr una velocidad de drenaje suficiente como para evitar cualquier obstáculo o hundimiento en el suelo de la mina.

ANCHO E INTERVALO DE BERMAS

• Las bermas sirven como áreas de captación para el material de pérdida que se filtra por las paredes de la mina. Además, sirven como puntos de acceso a lo largo de las paredes de ella. El intervalo de la berma utilizado depende del tamaño del equipo que se emplea para la excavación y el talud de la cara del banco. Si este talud es inferior a 45 grados y el material de pérdida se acumula en forma de bloques, entonces el material tiende a deslizarse más que a caer, condición en la cual, resulta común dejar una berma por cada tres bancos. Bajo condiciones normales, en que el talud es de 75º a 80º.

Pared de pre-corte con tres bancos de 12 MTS., corte en 80 grados. Mina Sherman, Temagami, Ontario, Canadá

Cresta (línea continua) y pie (línea discontinua). Los contornos pueden utilizarse para representar gráficamente un talud de pit

ANGULOS TOTALES DE PENDIENTE DE PIT

• El diseño de las paredes del pit, debe considerar los parámetros de resistencia del material que conforma las paredes, la orientación de la estructura rocosa, intervalo y ancho de la berma.

• A menudo, el ángulo de la pendiente total del pit, se rige más por la elección de la altura de un banco en particular, el intervalo de las bermas, su ancho y talud de cara, que por cualquier otra consideración geotécnica.

UBICACIÓN DE LAS PLANTAS DE SUPERFICIE

• Las plantas de superficie, incluyen cierta infraestructura, tales como los garajes de mantención, oficinas, chancadoras, sistemas de traspaso de mineral por túneles, plantas procesadoras de mineral, etc. Como regla general, estas plantas deberían mantenerse a cierta distancia fuera de los límites del pit, de tal forma que estén seguras y protegidas de cualquier derrumbe de rocas ocasionado por voladura o movimiento vibratorio, sirviendo el centro de gravedad como el mejor componente de toda la operación minera.

DISEÑO DE PISTAS Y BOTADERO

• Las pistas son los caminos por los cuales se realiza el transporte habitual de materiales de la explotación, es decir, por los que circulan las unidades de acarreo. También existen rampas que se utilizan exclusivamente como acceso a los Tajos de los equipos que realizan el arranque y su servicio esporádico.

DISEÑO DE PISTAS Y BOTADERO

• Ambas tienen distinto tratamiento y diseño, pues mientras que por las primeras la circulación puede ser continua en los dos sentidos y a marcha rápida, la utilización de las segundas es mínima y a velocidad mucho más lenta. En éstas últimas, la pendiente debe recomendarse por razones de seguridad pues, aunque la lubricación de los mecanismos de las máquinas que van a circular por ellas permita fuertes inclinaciones, en ningún caso debe sobrepasarse el 20%, sobre todo teniendo en cuenta que, en ocasiones, también circularán por ellas vehículos de mantenimiento y reparación.

CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO DE PISTAS

• Punto de salida del pit, que dependerá de la localización de la planta de tratamiento y/o botaderos para el vertido del estéril.

• Pistas temporales o semipermanentes.• Número de carriles en pistas principales o

auxiliares.• Pendientes medias y por tramos, tanto favorables

como desfavorables, para el transporte.• Sentido del tráfico, etc.

ELEMENTOS PARA EL DISEÑO GEOMETRICO

Los elementos que definen la geometría de la pista son:•a) La velocidad de diseño seleccionada.•b) La distancia de visibilidad necesaria.•c) La estabilidad de la plataforma de la pista, de las superficies de rodadura•d) La preservación del medio ambiente.

PENDIENTE DE LA PISTA• El primer criterio de diseño es el relativo a que no

son deseables los tramos con gran inclinación longitudinal, sobre todo si son largos, por la reducción que provocan en la velocidad de los vehículos al subir, que afecta a la producción horaria, y por incidencia desfavorable en:

• La seguridad, mayores distancias de frenado al bajar.• Los costos de operación, mayor consumo de

carburante y mayores tiempos de recorrido.• Los costos de conservación, aparición de roderas.

PENDIENTE DE LA PISTA

• Atendiendo a criterios puramente mecánicos, las pendientes que pueden remontar y descender los volquetes son superiores al 20 %; sin embargo, por cuestiones de seguridad, el límite hay que situarlo en el 15 % e, incluso, en valores menores en zonas en las que sea posible la formación de placas de hielo. Introduciendo consideraciones de tipo económico, se ha comprobado que, salvo zonas muy localizadas, las pendientes en continuo no deben superar el 7 a 9 %.

PENDIENTE DE LA PISTA

• En cuanto a la inclinación mínima, el mínimo absoluto se recomienda fijarlo en el 0,5 % (este mínimo debe ser del 1 % en zonas de transición de peralte, en las que la pendiente transversal de la pista llega a anularse).Esta velocidad es, por supuesto, inferior a la máxima que puede llegar a desarrollar los volquetes y debe establecerse en función de estudios económicos relativos a la explotación, los costes de operación y los de construcción y conservación de la pista

TALUD DE LAS PISTAS

• En este caso se determinará la inclinación de los taludes definiendo la relación H:V de diseño (considerando parámetros obtenidos de ensayos y cálculos o tomando en cuenta la experiencia del comportamiento de los taludes de corte in situ y/o ejecutados en rocas o suelos de naturaleza y características geológicas, geotécnicas similares que se mantienen estables ante condiciones

• ambientales semejantes).

DISEÑO DE BOTADERO• Un botadero de desmonte es un área en el cual una operación

de tajo abierto puede disponer mineral de baja ley y/o áridos que ha sido removido del pit con el fin de exponer el mineral de alta ley. En algunos casos el material es removido por otras indirectas razones, tal como obras de estabilización y construcción de pistas de acarreo.

• Los más comunes tipos de botadero son:• Botaderos en quebradas• Botaderos en medio de valles• Botaderos en laderas de cerros.

• Botaderos en zonas planas.

DISEÑO DE BOTADERO• El primer paso para diseñar un botadero es la selección de un sitio o

sitios que serán apropiados para manejar el volumen de desmonte de roca a ser removido durante la vida de la mina. La selección del sitio depende de varios factores, de los cuales los más importantes son:

• Ubicación del Pit y tamaño a través del tiempo.• Topografía.• Volúmenes de Desmonte de Roca.• Límites de la propiedad.• Rutas de drenaje existente.• Requerimientos de restauración.• Condiciones de fundación.• Equipos y maquinaria para el manejo del material.

ESTABILIDAD DE LOS BOTADEROS

• La estabilidad general del botadero depende de un número de factores como:

• Topografía del sitio.• Método de construcción.• Parámetros geotécnicos del desmonte.• Parámetros geotécnicos del material de fundación.• Fuerzas externas que actúan sobre el botadero

(presencia de agua y sismos)• Ratio de avance del botadero

METODDOS DE CONSTRUCCION DE LOS BOTADEROS

• Los botaderos son usualmente construidos por uno de los dos métodos más comunes: en capas o descarga final. Descarga final es controlada por procesos de falla donde el desmonte es depositado formando un talud cerrado a su ángulo de reposo y el factor de seguridad es por consiguiente cerrado a uno. Desde que la cara del frente esta siempre avanzando durante la vida del botadero, el talud no esta estabilizado por la nivelación con equipos convencionales hasta el cierre del botadero.

DISEÑO BOTADERO EN MINESIGTH

UBICACIÓNPLANEADA

• El diseño de esta obra consiste primeramente en elegir una ubicación adecuada sobre la topografía del terreno cercano al pit, para ello se trabajará con el siguiente plano:

DISEÑO BOTADERO EN MINESIGTH

Crearemos una nueva carpeta en el Datamanager denominada “BOTADERO”, hacemos clic derecho sobre la carpeta, elegimos New/Geometry Object y lo nombramos “BOTA” que será la polilinea cerrada inicial la que posteriormente será extruida hacia abajo con un ángulo de -45° (ángulo de reposo), esta polilinea debe trazarse en el nivelselecciondo con la ayuda del gridset “Horizontal Planes”.

DISEÑO BOTADERO EN MINESIGTHAbrir la herramienta Extrude, desde Surface/Create/Extrude , Procedemos a extruir la polilinea con una distancia de 200 metros con un talud de extrusión de- 45° a una dirección de – 90° y lo fijamos como un solidó cerrado activando “Along”.- En la pestaña Advanced limitaremos la extrusión con la superficie de la topografía, activando“Limit” y picando la superficie “topo + pit”.

CALCULO DEL VOLUMEN DEL BOTADERO

• Utilizando el calculador de volúmenes procederemos a estimar la capacidad de nuestro botadero en metros cúbicos.

• Abrir el Volume Calculator del menú Surface• Seleccionar “In a Solid”• Clic en el “Botadero solid”• Usar el método analítico• Apply

FUCIONAR EL BOTADERO Y LA SUPERFICIE

• Es necesaria la creación de un modelo de superficie del dump, el cual es requisito para la fusión con la topografía.

• Crear el geometry “Botaderosurface” y poner en modo edición

• Abrir y seleccionar el “Botadero”• Realizamos similar operación de extrusión para solidó,

pero esta vez se extruirá como sólido abierto en la base (superficie)

• Desactivar “Along” del Extrude tool• En la pestaña Advanced desactivar “Limit”

Diseño de Botaderos o StockPile - Stock Futuros

DISEÑO BOTADERO EN VULCAN• Seleccionar desde el menú Open Pit Open Cut

designAuto Pit.• Seleccionar la cresta superior

DISEÑO BOTADERO EN VULCAN

DISEÑO DE PISTAS DE ACARREO CON MINE SIGTH

TRAZADO DE LINEA• Sobre la topografía trazaremos nuestra línea centro, considerando que

debe empezar en la salida del pit (nivel) y terminar en el dump (nivel), además que cada tramo que digitalicemos no debe exceder 11% de gradiente.

• En el Data Manager crearemos una nueva carpeta denominada “ROAD DESIGN”

• Dentro de ella crear geometry “centerline” y poner en modo edición• Previo a la digitalización del centerline tenemos que configurar en el

menu snap como “face snap” para que los puntos que tracemos se ubiquen sobre la topografía.

• Activaremos el “Show selection nodes” para visualizar los puntos que se trazan.

• Digitalizar los puntos cuidando que no se sobrepase 11% de gradiente.

Diseño de camino

Existen 2 opciones de vital importancia para el diseño de caminos en Vulcan, una de ellas laedición de curvas, en donde se pueden hacer curvas con pendientes o que aparezcan las cotas en la curva. La otra opción es la edición de líneas con una pendiente dada manualmente o automáticamente.Realizamos una serie de líneas con los siguientes datos; DH 500 mt con azimut 100 centesimales una curva de 300 mt de radio de giro con dirección norte, después 30mt de línea recta dirección norte y por ultimo una curva de 300mt de radio de giro con dirección oeste.

Para designar la curva con un radio de giro determinado;Design – point insert – apply curve, para que la curva quede como tal se le debe asignar lamayor cantidad de puntos.

Ahora se desea que la pendiente del camino sea de 10%, para ello aplicamos;Design – object edit – grade.

Para extrudir caminos

Existe una opción en Vulcan para realizar caminos (pueden ser caminos de laboressubterráneas), para este caso usaremos el camino de la curva que realizamos;Model – primitives – create – edit primitives

Tipo de forma de camino

Dimensiones del camino

Nos pedirá guardar el camino extruido como una triangulación o como un atributo.

Proyecciones sobre un plano topográfico:

Abrimos la topografía, y realizamos un polígono que se encuentre sobre la topografía.Luego aplicamos el comando; Design – object edit – Register , en la tabla que apareceseleccionamos object- 2D registration (interpolate)

TECNICAS DE DISEÑO Y PLANIFICACION DE MINA

• El diseño de las minas a tajo abierto, tanto desde el punto de vista económico como el de la Ingeniería, resulta ser una actividad sumamente compleja e interesante, la cual requiere del análisis de gran cantidad de información. Siempre existirá una significativa e inevitable incertidumbre respecto de la mayor parte de los parámetros más importantes de considerar.

• Antes de intentar realizar un diseño de pit, es necesario primero establecer muy claramente cuáles son los parámetros económicos y los parámetros ingenieriles a considerar.

TECNICAS DE DISEÑO Y PLANIFICACION DE MINA

• La vida de una mina a tajo abierto, se extiende generalmente durante varias décadas. Las condiciones de mercado existentes del producto, como es el caso de la oferta y la demanda, las condiciones geotécnicas y geológicas.

• El diseño óptimo de una mina a tajo abierto ha sido, durante mucho tiempo, tema de discusión entre los Ingenieros y aquéllos involucrados en el tema de la evaluación de las propiedades mineras .Los avances tecnológicos y en software existentes hoy en día, han creado el hardware requerido para hacer del trabajo algo accesible a los ingenieros en planificación.

SOFTWARES UTILIZADOS EN PLANIFICACION DE MINA

• Mintec, Inc. es una empresa desarrolladora de software y proveedora de servicios para la industria minera. Fundada en 1970, Mintec se ha convertido en una red global de profesionales mineros que ofrecen su tecnología, servicio y apoyo en los proyectos mineros más complejos del mundo. MineSight, el software exhaustivo de modelamiento planeamiento de explotación, diseño, planeación y producción.

• Con sede en Tucson, Arizona, ofrece eficiencia y confiabilidad que aumenta la productividad de cada etapa de la vida de la mina.

• www.minesight.com


• El paquete 3D CAD de MineSight facilita las tareas de diseño, tales como trazados en 3D del desarrollo de accesos subterráneos primarios (piques, socavones, rampas, etc.); los frentes de desarrollo secundarios (acceso a las cámaras, cruceros de carga, chimeneas de arranque, etc.) y tajos, cámaras y pilares.

• Las voladuras en forma de anillos y abanicos se diseñan con Ring Design de MineSight. Las herramientas de

• Underground Survey controlan el avance, los volúmenes y las formas a medida que se realiza la extracción, e incluyen la importación de datos de escáneres ópticos (sistemas de monitoreo de cavidades).


• MineSight Atlas permite la planificación de actividades de desarrollo subterráneas – inclusive excavación y relleno – a base de un calendario real. Ésta se basa en una fecha de inicio y una taza de adelanto, que se puede medir en metros/día, toneladas/día, m3/día, etc. Los gráficos de MineSight 3D están vinculados con una visualización dinámica Gantt del plan basado en un calendario. Esto incluye la asignación de recursos a distintas actividades, la consideración de límites de recursos y embotellamientos dentro del plan.


• DATA ANALYST .- MineSight Data Analyst analiza, evalúa e informa datos de sondajes, barrenos y modelos del proyecto. MineSight Data Analyst procesa los datos de sondajes, barrenos y modelos (de bloques 3D, estratigráfico y superficie) mediante complejos programas de herramientas estadísticas y geoestadísticas Puede leer proyectos MSTorque, archivos MSBasis , otros formatos comunes (planillas de cálculo, bases de datos y archivos de texto) para producir informes, gráficas y gráficos a medida y con gran detalle.


• Maptek Vulcan.- Las soluciones de planificación de minas a cielo abierto y subterráneo el Vulcan contienen una multitud de opciones que le permiten al usuario desarrollar fácil y rápidamente complejos diseños 3D. Las soluciones de Planificación de minas incluyen:

• Herramientas para planificación de minas a cielo abierto y subterránea

• Herramientas de perforación y voladura • Capacidades de diseño interactivo de caminos de superficie• Herramientas para depósitos de roca dura y estratigráficos


• Maptek Vulcan.- Vulcan proporciona herramientas de software 3D que le permiten al geólogo acceder y visualizar datos de sondaje, definir zonas geológicas, y modelar depósitos de yacimientos precisamente. Nuestras herramientas incluyen:

• Administración de base de datos• Herramientas de modelado de recursos• Herramientas geotécnicas• Herramientas de control de mineral• Herramientas geofísicas


• Promine es un software integrado a AutoCAD. Está dividido en módulos y cada uno desarrolla tareas específicas de exploración geológica o desarrollo minero. Incluyen mapeo, planificación, cálculo de reservas, modelización, topografía así como también perforaciones y voladuras. Dado que Promine está integrado a AutoCAD, a los usuarios de este programa les resulta sencillo aprender a usarlo porque no necesitan aprender una nueva interfaz ni conceptos nuevos. Se puede diseñar una campaña de perforación, realizar modelos geológicos en 3D, calcular recursos con distintos métodos de estimación y construir un modelo geológico en bloques.


• Whittle.- Es utilizada para la planificación estrategica,• Cuando las empresas de exploración y minería necesitan

evaluar la factibilidad financiera y la estrategia óptima de explotación de un depósito recurren a la solución de planificación estratégica de explotaciones líder de la industria: GEOVIA WhittleTM. El software ayuda a las empresas a determinar su estrategia de inversiones, proporcionando planes de explotación sólidos que maximizan la rentabilidad al tomar en consideración los factores condicionantes reales de la explotación.

•


• Whittle.- Whittle entrega resultados confiables y se utiliza no sólo en la evaluación preliminar, la factibilidad y el planeamiento de la vida útil de la mina, sino también en la reevaluación continua de los planes de extracción en cada una de las fases de producción. Debido a que la optimización de la mina por sí sola no basta para extraer todo el potencial económico de su operación, Whittle optimiza la explotación de una forma que aumenta significativamente el valor del proyecto más allá de lo que se lograría con el mejoramiento del tajo.

•

DISEÑO DEL PIT FINAL

• El problema es decidir cómo explotarlo, a Tajo abierto o Subterránea.

• Por lo señalado en las clases pasadas queremos explotarlo a tajo abierto, puesto que el cuerpo es de cierta magnitud

• El Pit Final es una envolvente tridimensional. Es el mejor Pit para las condiciones que tengo hoy en día, me encierra una cierta cantidad de Mineral y de Estéril

Pit final

TRAZADO DEL PIT FINAL

TRAZADO DEL PIT FINAL• Vamos a establecer que ya hemos determinado

el Pit Final y vamos a determinar la Traza del Pit final ( es la unión de las patas de los bancos).

TRAZADO DEL PIT FINAL• Para determinar este Pit final necesito Parámetros

Técnicos y Económicos.• Parámetros Técnicos, p.e: el ángulo de talud del Pit

Final (p.e: 45°, pues un valor conservador), pero no conozco estos valores en forma exacta, pueden cambiar en el tiempo (tanto los parámetros técnicos y económicos).

• Toda esta información la alimento (la ingreso) a un programa computacional y me determina el Pit Final.

TRAZADO DEL PIT FINAL• El Pit Final es dinámico, cambiante en el tiempo.• El pit final es la situación que voy a tener al final

de la vida de la mina, si es que se cumplan estas condiciones, p.e: en 25 años en los cuales pueden pasar muchas cosas, subir y bajar los precios, mejorar el ángulo de talud.

• Todo lo que esta dentro de la Traza como Mineral, lo vamos a tener que extraer.

DISEÑO DEL PIT FINAL

• El Pit Final: establece todo aquel material que es económicamente explotable ( que me genera beneficios) envolvente tridimensional de todo lo que me genera beneficios.

• Todo lo que esta fuera del Pit Final no da beneficio, es cero.

• Este Pit final lo determino para hoy en día, para un instante determinado que es hoy, mañana puede cambiar, es variable en el tiempo.

ANALISIS DEL LIMITE FINAL DEL PIT

• Definir un pit final en función de un plan de producción, caracterizado por:

• Capacidad de movimiento de material, o• Capacidad de mineral enviada a planta, o• Cantidad de Fino deseada, o• Perfil de producción variable,• Etc…

Diseño de Pits – Minesigth

Diseño de Pits - Contornos

Diseño de Pits – Linea Base para Pit Expansion

Diseño de Pits – Pit expansion desde Base hasta fondo de Pit

Diseño de Pits – Linea Base para Pit Expansion

Diseño de Pits – Pit Expansion desde Linea hacia Arriba

Diseño de Pits – Triangulacion de Diseño de Pit

Diseño de Pits – Interseccion con Topografia Base

Diseño de Pits – Superficie Final.

Diseño de Pits – Superficie final y Diseño de Pit.

Planos Finales – Factibilidad

Diseño de Pits – Vulcan Maptek

PROGRAMAS DE EXTRACCION

• A continuación, se dan cuatro ejemplos de programas de extracción y stripping. Los dos primeros están referidos a casos extremos, que se han empleado sólo a modo ilustrativo.

PROGRAMA DE EXTRACCIÓN

• Método de razón estéril mineral descendente– A medida que cada banco de mineral es extraído, todo el material

estéril en dicho banco es extraído hasta el límite del pit– Ventaja, espacio de trabajo operativo– Desventaja, costos operativos son máximos en los primeros años de

operación debido al gran volumen de estéril


• Método de razón estéril mineral ascendente– La extracción de estéril se realiza de tal forma hasta alcanzar el mineral.– Ventaja, beneficio neto máximo en los primeros años reduciendo riesgo en

inversión– Desventaja, falta de espacio de trabajo operacional debido a que los bancos

son estrechos.


• Método de pendiente de trabajo– Las pendientes de trabajo de las superficies de estéril son inicialmente muy

bajas, pero aumenta a medida que se incrementa la profundidad de la excavación hasta alcanzar un valor equivalente a la pendiente total y el pit llega a su término.

ESTÉRIL MINERAL ESTÉRIL

PENDIENTE TOTALPENDIENTE TOTAL TIEMPO

PROGRAMA DE EXTRACCION

• Secuencia de extracción en fases– Yacimientos de gran tamaño, cuyos volúmenes de estériles iniciales son bajos

y se mantienen bajos hasta el termino de la vida de la mina.– Ventajas

• Razón estéril mineral bajas en los primeros años.• Flexibilidad en el diseño de pit final.• Equipos trabajan a capacidad máxima.• Permite retiros programados hacia el termino de la mina.• El área de trabajo operativo no es excesivamente grande.

METODOS PARA EL DISEÑO FINAL DE PIT

• La planificación minera e información sobre métodos de definición para determinar los límites económicos (extraer todo el mineral o extraer solamente lo que más nos convenga) de una explotación a tajo abierto, nos determina hasta donde remover el material total.

• Para extraer el mineral que más nos convenga se utilizan métodos o algoritmos optimizantes que son fundamentales por su eficiencia y rapidez.


• Los algoritmos utilizados para optimizar son:Método de Lerchs & GrossmanMétodo del Cono Flotante• En este caso la optimización mas utilizada es el

algoritmo de Lerchs & Grossman, el que permite generar una serie de pit anidados variando el precio del metal. Es decir el pit anidado más pequeño tiene asociado un precio bajo, el cual aumenta por un incremento constante hasta dar origen al pit final.


• Método de Lerchs-Grossman.- Metodología tridimensional que permite diseñar la geometría del pit que arroja la máxima utilidad neta.

• El algoritmo de Lerchs & Grossman trabaja sobre un modelo de bloques, construyendo listas de bloques relacionados que podrían o no ser explotados, con el fin de definir envolventes de pit óptimas sujeto a los requerimientos de ángulo de talud.

TECNICAS POR LERCHS Y GROSSMAN

• Un algoritmo preciso para determinar la ubicación del límite final óptimo del pit, utilizando un procedimiento de programación dinámica de dos dimensiones, fue desarrollado por Lerchs y Grossman en el año 1965. Esta es una técnica precisa para definir el límite del pit en una sección transversal de dos dimensiones, por medio de la cual es posible lograr el mayor beneficio posible.


• Esto significa que si un bloque es explotado, también son extraídos los tres bloques superiores. De manera más general, ya que la estructura de arcos se aplica a cada uno de los bloques explotados, se cumple que todo el cono de 45° superior a dicho bloque es también extraído. En otras palabras, un bloque es extraído si pertenece a un grupo de bloques cuyo beneficio total de extracción es positivo.


• La obtención del Pit Final mediante el algoritmo de Lerchs y Grossman, que realiza una secuencia de “corridas” se define como una cantidad de Pit Anidados o envolventes, que darán origen a la creación de fases, Estos pit anidados se obtienen por distintos precios del metal de interés.

• El secuenciamiento se define como al secuencia de extracción, obtenida a partir de uno o más avances, que obedece a las condiciones de producción y con el más alto VAN.


• El funcionamiento eficiente de una mina operativa tiene directa relación con el diseño adecuado de toda la infraestructura de la mina, diseño del pit final operativo (salidas de rampa), fases operativas, ubicación de planta de proceso, ubicación de botaderos, etc.

• Una distancia adecuada de estos sectores sirve para aminorar los gastos de transporte de carguío en minas de cielo abierto, por lo tanto los límites de la mina o el tajo deben estar bien definidos.

167

Ejemplo de Algoritmo Lerchs and Grossman

Ejemplo simpleTalud 45º Ejemplo 2-DBloques CúbicosEl principio es el mismo para el algoritmo 3-D

168

Configuración Inicial

23.9 6.9 23.9

Modelo de Bloques 2-D. De los cuales sólo 3 bloques contienen mineral y su valorización se destaca en color amarillo. Los bloques restantes son lastre y tienen un valor económico de -1.0

169

Metodología - Paso 1

23.9 6.9 23.9

1. Marcar (flaguear) cada bloque que es favorable de minar y que se puede intentar minar. 2. Durante la optimización esos bloques marcados pueden activarse o apagarse muchas veces.3. Un bloque es marcado si el en la etapa de optimización permite ser vinculado a un grupo de bloques teniendo un valor total positivo.4. Estos grupos son llamados ramas.

170


23.9 6.9 23.9

Se genera un arco que una a dos bloques. El valor total de la rama de los dos bloques es 22.9, por lo tanto ambos bloques generan beneficio económico al ser minados.

22.9

171

23.9 6.9 23.9

Se generan otros dos arcos desde el mismo bloque anterior. El valor total de la rama que une a los cuatro bloques es 20.9

20.9


172

23.9 6.9 23.9

Se procede, ligando los bloques mineralizados restantes con los bloques del banco superior

17.9 3.9 20.9


173

23.9 6.9 23.9

En el siguiente paso, se genera un arco a un bloque que ya fue ligado. El algoritmo de Lerchs-Grossmann no crea este nuevo arco.

3.9 20.917.9


174

23.9 6.9 23.9

15.9 3.9 20.9


175

23.9 6.9 23.9

Se continua ligando bloques y generando ramas. La rama con el vínculo punteado generará un valor de la rama de –0.1.

15.9 0.9 20.9


176

23.9 6.9 23.9

El próximo arco de interés proviene desde la rama ubicada a la derecha. Ambas ramas pueden cooperar para pagar el minado de los bloques en común.

15.9 -0.1 20.9


177

23.9 6.9 23.9

Lerchs-Grossman incluye un procedimiento para vincular dos ramas y trabajarlas como una sola, entregando solo un valor. Note que el valor de la rama de la derecha fue modificado.

15.9 20.8


178

23.9 6.9 23.9

8.9 16.8

El algoritmo de Lerchs-Grossman detecta que remover el estéril del bloque del circulo, puede ser removido por la rama derecha.


179


23.9 6.9 23.9

8.9 15.9-0.1

180


23.9 6.9 23.9

-0.1 8.9Se continua ligando bloques y esto arroja que el total de la rama izquierda se haya hecho negativo. El próximo bloque esta nuevamente entre una rama negativa y otra positiva.

-0.1

181


23.9 6.9 23.9

8.8

Este procedimiento fue el mismo que se detalló anteriormente, en donde ambas ramas se combinan y generan un solo valor total.

-0.1

182


23.9 6.9 23.9

0.8

El algoritmo Lerchs-Grossman escanea los arcos desde los bloques que tienen valor positivo y liga que bloques deben ser extraídos para lograr minar el bloque de interés. En este preciso momento la optimización concluye.

-0.1

183

Metodología - Pit Óptimo

23.9 6.9 23.9

Los bloques ligados constituyen el pit optimo. La ‘W’ generada contiene un valor de 0.8. La rama central tuvo un valor negativo por lo que estos bloques no serán minados.

METODO DEL CONO FLOTANTE

• Algoritmo que consiste en una rutina que pregunta por la conveniencia de extraer un bloque y su respectiva sobrecarga. Para esto el algoritmo se posiciona sobre cada bloque de valor económico positivo del modelo de bloques y genera un cono invertido, la superficie lateral del cono representa el ángulo de talud de la explotación. Por lo tanto si el beneficio neto del cono es mayor o igual que un beneficio deseado, dicho cono se extrae, de lo contrario se deja en su lugar.

MODELOS DE OPTIMIZACION PARA LA PLANIFICACION

• La planificación minera define el negocio minero, a través de la definición de las reservas extraíbles, vida de la mina y la capacidad de producción, cada uno de estos se sustenta en estimaciones y cálculos realizados con diferentes metodologías contenidas en los software.

• Las herramientas utilizadas serán: Whittle de Gemcom, NPV Scheduler de Datamine y Pit Optimiser de Maptek.

MODELOS DE OPTIMIZACION PARA LA PLANIFICACION

• Para cada unas de las herramientas utilizadas, es decir Whittle, NPV Scheduler y Pit Optimiser se realizará la siguiente metodología según corresponda:

a. Definición del pit final: según criterios geométricos y económicos.

b.Definición de fases.c. Creación de plan minero, mediante la utilización de

tasas de producción para realizar un secuenciamiento de bloques

Plantas Cota 285 msnm y Cota 405 msnm respectivamente.

192

Aplicación de Whittle para Optimización de Pit

193

Que es Whittle?

Whittle es un software de Planificación Minera Estratégica, el

cual a través de una Optimización (Parametrizacion) y

considerando una serie de variables tanto económicas,

geométricas, metalúrgicas, topográficas, etc consigue maximizar

el NPV del proyecto agregando valor de manera significativa al

Negocio Minero.

194

Que es una Optimización?

Definición Matemática : Encontrar el valor optimo de una

función, generalmente sujeta a restricciones.

En matemática “Optimo” significa una de las siguientes

opciones:

• Minimizar : Encontrar el menor valor posible. Por ejemplo

optimizar los costos totales de una operación cualquiera.

• Maximizar : Encontrar el máximo valor posible. Por ejemplo

optimizar el beneficio total de cualquier operación.

•Las herramientas utilizadas serán: Whittle de Gemcom, NPV

Scheduler de Datamine , Pit Optimiser de Maptek, Strategic

Planner de Mine sigth y Mincom Mincom MineScape.

195

MINERAL

Aire

Lastre

Cualquier Outline de pit tiene asociado un valorEl contorno con el valor mas alto es el Optimo

Cual es el Outline (contorno) Optimo?

196

Beneficio = Ingresos – Costos

Ingresos pueden ser calculados desde:– Tonelaje de Mineral– Leyes– Recuperaciones– Precios

Costos pueden ser calculados desde:– Costo Mina– Costo Proceso– Costo de Venta

Valor del outline

197

Que parámetros afectan el contorno Optimo?

En general:

– Si el precio aumenta, el pit es mas grande– Si los costos aumentan, el pit es mas pequeño– Si los ángulos son altos, el pit se profundiza

198

• Si tenemos precio fijo, costos fijos y taludes fijos, entonces el outline optimo es fijo.

Encontrando el Outline Optimo

MINERAL

Aire

Lastre

199

Ejemplo Simple 2D

Pit 1 2 3 4 5 6 7 8

Ore 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000

Waste 100 400 900 1,600 2,500 3,600 4,900 6,400

Total 600 1,400 2,400 3,600 5,000 6,600 8,400 10,400

Value $900 $1,600 $2,100 $2,400 $2,500 $2,400 $2,100 $1,600

100 tonnes waste

500 tonnes ore

bench level

1

2

3

4

5

6

7

8

• Costo Lastre : 1 US$/ton

• Beneficio Mineral 2 US$/ton

200

Modelo de Bloques– Tonelaje– Leyes de los elementos– Litologías (tipos de roca)

Preparado – Densidad– Topografía

Restricciones Físicas– Taludes de Pit– Capacidades Productivas

Costos– Mina– Procesamiento– Ventas (Metal)

Precios

¿Qué información se requiere?

201

Información Necesaria

WHITTLE

Leyes, Rocas

Topografía

Recuperacion

es

Costos

Precios Taludes

202

Pasos Básicos de una Optimización

• Exportación de Modelo de Bloques desde algún software

minero

• Creación de Proyecto en Whittle

• Importación del Modelo de Bloques a Whittle

• Configuración Origen del Modelo, Formato de leyes y

tonelajes,

Regiones

• Definición de ángulos de taludes

• Optimización, Ingreso de Precios, Costos, Recuperaciones

• Análisis, Ingreso de Capacidades Mina y Planta, Inversión

Inicial

• Pit by Pit, Elección de pit final y fases

• Plan Minero, Schedule Graphs

• Optimización de Leyes de corte

• Plan Minero Optimizado, Schedule Graphs.

203

Mine Planning

Modelo de Recursos Taludes

Optimización - Parametrizacion

Planificación / DCF analysis

Geología Geotecnia Operaciones Precios

204

Modelo de Recursos

Ángulos de Talud

OptimizaciónPlanificación DCF analysis

Árbol Whittle

205

Concepto Importante : Dilución Minera

Mineral

Lastre

Dilución

Si es posible, la dilución minera debería tratarse con la construcción del modelo de bloques. Si esto no es posible Whittle puede aplicar un factor de dilución, el cual aumenta el tonelaje de cada parcela procesada pero dejando el contenido del elemento sin cambio alguno.

Ejemplo : Para modelar un 5 % de dilucion, el factor que debemos ingresar es 1.05. Esto afectará la ley de corte y cut overs

206

Concepto Importante : Recuperación Minera

• No todo el mineral que intentamos procesar alcanza la planta

de proceso

• Si por ejemplo, perdemos el 5%, entonces este factor será 0.95

• El tonelaje y el contenido del elemento de cada parcela

procesada será multiplicada por este factor.

207

Ángulos de Talud

Tonelaje y Ley

Dilución

Recuperación minera

Recuperación Metalúrgica

Propiedades de la roca, continuidad, densidad

Métodos Mineros

Parámetros Técnicos

208

Tasa de descuento

Costo Mina

Costo Planta

Precio del commoditie

Tasas de produccion

Parámetros Económicos

209

Político

Entorno

Ley

Tonelaje

Operacional

Tecnológico

Que tipos de riesgos afectan a las reservas?

210

GemcomGemcom

MedsystemMedsystem

DatamineDatamine

SurpacSurpac

VulcanVulcan

Whittle (Block Whittle (Block 1,1,1)1,1,1)

Origen del Modelo de Bloques

211

Producto

BloqueCosto Posicional

$/t Lastre

$/t rehab

$/t mill Planta

•$/t procesada•$/unidad elemento•Recuperacion %

$/t vendida

$/unidad

Diagrama de Costos en Whittle

212

Cálculos Whittle

Beneficio = Ingresos - Costos

Ingresos = Ton x Ley x Recuperación x Precio

Costos = Ton x Costo Mina + Ton x Costo Proceso

213

Ley de corte marginal

Ingresos = Costos

Situación Marginal Beneficio = 0

Ley Marginal = Costo Proceso Recuperación x Precio

Secuencia de Explotación

• Banco por banco – Worstcase– Casi siempre una opción factible– Los movimientos de estéril son mayores en los

inicios de la explotación• Los flujos de caja aumentan al final del proyecto.

• Pit anidado por pit anidado – Bestcase– Casi nunca factible– Los movimientos de estéril y mena son similares,

mostrando el mejor flujo de caja.

Best and Worst Case

Worst Case

Best Case

Esquemas de Programas de Producción extremos desde el punto de vista operativo y financiero

Creación de un Conjunto de Pits Anidados

La variación del RF permitirá la generación de un conjunto de pits anidados.

Parámetros de pits anidados

Permite tener dimensiones reales de futuras expansiones

Primer pit indica por donde debe comenzar la explotación

Pits intermedios muestran las posibles fases de la extraccion

Mediante el pit final se puede hacer análisis de sensibilidad de otros parámetros

Parametrización en Whittle

• Produce una serie de pits para un modelo dado

• Cada pit es optimo para el factor de utilidad• Cada pit es teóricamente una opción de

explotación

Pits Anidados para un Set de RFs

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5

E/M

Lm

RF=8 RF=10 RF=12 RF=14 RF=16 RF=18 RF=20

M

E

RF1

RF2

RF3

Análisis en Whittle

• Para una capacidad de producción dada: mina, planta o en la fundición se calcula el tiempo en extraer cada pit anidado

• Se re valoriza cada pit de acuerdo a un nuevo modelo económico (actual)

• En base a lo anterior se calcula el VAN incremental de cada Pit

Gráfico Pit by Pit

Definición de Fases y Limite Final de Explotación

Análisis de la rentabilidad de los recursos económicos

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37

0

50

100

150

200

250

300

NPV$m

Cost ofProduction

$/oz

Maximum NPVOf the mine

Pit number

If the corporate objectives areto produce below $225/oz. The capacity of the mine can be increased by sacrificing NPV

NPV for theSelected pit

Decrease NPV

Increase reserves

No Siempre el Pto de Máximo VAN es el Pit Final

Selección de fases o Secuencia Minera

???

Debe responder a facilitar la construcción de un programa de producción que logre maximizar el valor presente neto de un programa de producción minero que posee una capacidad de mina y planta definida

Consideraciones

• Cada fase debe ser representativa de un periodo de la vida de la mina:– Misma ley de alimentación– Misma relación estéril/mineral– Misma capacidad de planta

• Cada fase se trata de hacer coincidir con una expansión de la mina o la planta

• Deben tener tamaños, volúmenes relativamente similares

123

Definición de Secuencia a Través de Fases

• Genera un orden en la extracción del pit final

• Discretiza el modelo de recursos económicamente extraíble (pit final) a partir de los volúmenes fase/banco

• El diseño de fase debe responder a la construcción de un plan de producción que posee una capacidad de planta y mina definida

Programa de Producción Preliminar

Programas de Producción

• El ideal es tratar de alcanzar el best case escenario • Sin embargo se deben incorporar restricciones

operacionales– Espacio– Rampas– Velocidad de preparación– Logística para manejo de estéril, las transiciones deben ser

suaves– Empalmes de producción tipicamente 3 meses, no hay una

respuesta teorica a esto

Programas de Producción en Whittle

• Fixed Lead, fija el número de bancos de una fase en explotación para pasar a la próxima fase de modo de balancear la remoción de estéril

• Milawa NPV, encuentra el programa de producción que incrementa el NPV (valor presente neto) del proyecto sin considerar el balance entre procesamientos alternativos

• Milawa Balance, encuentra una secuencia que incrementa el balance entre minería y procesamiento.

Fixed Lead

Todos los bancos activos son iguales

Millawa NPV and Balance

El número de bancos es variable por fase

Consideraciones en la Optimización

Tamaño del Bloque• Delineación del cuerpo

– Dependerá del tamaño del cuerpo y del grado de reproducibilidad que se desea.

– Un tamaño incorrecto puede representar pobremente la mineralización y provocando dilución.

• Valorización de recurso– La unidad minera a seleccionar debe ser similar al tamaño del bloque.

• Diseño de pit– Entre 100.000 y 200.000 bloques bastan para diseñar.

• Análisis de sensibilidad– Entre 25.000 y 50.000 bloques.

Costos

• En general, se referencian a los bloques• Estos pueden variar de acuerdo a factores de

profundidad o distancia, tipo de material.

Análisis sensibilidad y riesgo

• Si un parámetro varia en un +-10% podrá variar el VAN en un +-25%

• Impacto en la estimación de recursos y reservas, la estimación de la ley, extracción minera y procesamiento de minerales.

• Se pueden incluir análisis de riesgo de las bolsas, políticas, ambientales y comunidades

• Se pueden plasmar en la tasa de riesgo o bien con variaciones

Validación de optimización

• Resúmenes de bancos a mover.• Pits anidados, imprimir planas y perfiles y

comparar con modelo de bloques (orientación).

• Presencia de estructuras mayores, direcciones de foliaciones, etc

• Están realmente anidados?• Considera dilución y recuperación?

ANGULO CARA DE BANCO

b

ANGULO INTERRAMPA

r

ALTURA DE BANCO h b

ANGULO INTERRAMPA

r

ALTURA INTERRAMPA h r

ANGULO GLOBAL(OVERALL ANGLE)

o

ALTURAGLOBAL

(OVERALL)

h o

ANCHO DE RAMPA

b r

ANCHO DE BERMA

b

Parámetros que definen la geometría de un talud minero

Rampa creada 50% fuera del limite económico del pit

Limite final operativo

MODELO DE BLOCK• Los modelos de bloques son ampliamente

utilizados en yacimientos metálicos de tipo masivo. Presentan la ventaja de adaptarse muy bien a los métodos de diseño automático de los limites óptimos de los tajos. En estos modelos, mediante un método sistemático de direccionamiento se puede almacenar la información disponible en determinado momento e incrementar este almacenamiento a través del tiempo

MODELO DE BLOCK• Un modelo de bloques consiste en una

discretización en base a paralelepípedos iguales o con bloques paralelepipédicos con una o dos dimensiones variables. Normalmente, en el caso del método de explotación a cielo abierto, la dimensión vertical de los bloques se hace coincidir con la altura de banco.

MODELO DE BLOCK• En este modelo podemos encontrar variables tales

como, coordenadas, cobre total (Cut), cobre soluble (Cus), densidad (2,5 ton. /m3 a 2,65 ton. /m3), banco, entre otras.

• El bloque representa la mínima unidad usada en un modelo, también llamadas UBC (unidades básicas de cubicación) y depende de aspectos técnicos, mineros, geológicos.

• El tamaño de los bloques varía dependiendo del tipo de yacimiento, la forma y su mineralización.

MODELO DE BLOCK• Para conocer la distribución de las leyes de cobre

total (Cut) dentro del modelo de bloques, se necesita crear una leyenda del tipo bloque para el modelo.

• La leyenda creada se denominará “LEYES DE CUT” y esta representa por un esquema de colores para cada valor de ley de cobre total (Cut).

Zoom del Modelo de Bloques con Información de Ley y Nivel

Ley de 0.06 gr/Tn Kriging, 0.07gr./Tn Inversa a la distancia y 0.05 gr/Tn método poligonal

MODELO DE BLOCKLas principales características del modelo son:Elemento de interés : CobreTamaño de la Bloque . : 15 *15 *15 m.Números de bloques : 228 en dirección Este.190 en dirección Norte.56 en elevación.Coordenadas Origen : 22.550 Norte 6700 Sur1200 Cota mínimaOrientación del modelo (Azimut) : 0°

DIMEMSIONES DEL BLOCKLa experiencia señala que en Yacimientos o depósitos pequeños (producción no más de unos 5000 Ton/día), podemos hablar de unos 30 mil a 100 mil bloques y Tamaño más frecuente de los bloques es de 5*5*5, por lo tanto vemos que la Altura de los bancos = 5 m, entonces se van a usar equipos pequeños para perforar.

DIMEMSIONES DEL BLOCKEn Yacimientos medianos tipo Andina en lo que es Tajo, Mantos; Producción 15 – 20 – 25 mil Ton/día. El rango fluctúa entre 100 mil a 500 mil bloques de 10x10x10; 15x15x12; 12.5x12.5x12; 15x15x16. La altura de banco ya esta del orden de los 10 m. Yacimientos grandes, mayor a 500 mil bloques. Hay yacimientos que tienen hasta 3 millones de bloques o más (Chuquicamata, Escondida). Bloques de 20x20x10; 20x20x15; 20x20x20; 20x20x 30 de Banco Doble.

INFORMACION DE UN MODELO DE BLOCK

• Información Topográfica.- La escala de los planos esta en función del detalle que de el se desee y para que trabajo , por lo general en la mina se emplean plano 1:500

• Información de sondaje.- Muestra la información básica de los sondajes , ella es el nombre alfanumérico del collarín , además la localización referida a un sistema local o UTM y el largo del sondaje.


• Información de la muestra.- Cada muestra debe ser identificada y analizada por los elementos a estudiar , estos quedan definido por la pasta principal o por una secundaria que pueda presentar interés económico , además se pueden establecer las litologías o cualquier otra información.

• Información de assays.- Este archivo sintetiza todos los resultados , análisis químicos , evaluación cualitativa etc., en ellas esta el nombre del sondaje, el comienzo y el fin.


• Información del modelo geológico.- Muestra la interacción de la etapa de definición de los cuerpos geológicos partiendo de los sondajes y los datos topográficos , podemos generar secciones donde en base a ellas podemos “crear “ un solidó , que representa la mineralización y en su disposición espacial , sus medidas y orientaciones

• De la misma manera podemos construir modelos para las litologías , para las alteraciones ,para elementos de interés y también para algunas variables geomecanicas.

Información modelo geotécnico geomecánico

• El modelo geomecánico debe contener:– Modelo tri dimensional – Tipos de rocas– Dominios estructurales– Ángulos permitidos

DD 233°

DD 278°

DD 320°

DD 352°

DD 30°

DD 68°

DD 185°

Dominio IIDominio I

Dominio IV

Dominio III

DD 155°

DD 128°

Ld = 6 m.Berma Minimo= 4m.Ld = 6 m.Berma Minimo= 4m.

Ld = 5 m.Berma Minimo= 4 m.Ld = 5 m.Berma Minimo= 4 m.


NO

PLANAR SLIDE

NO

PLANAR SLIDE

NO

PLANAR SLIDE

NO

PLANAR SLIDE

NO

PLANAR SLIDE

NO

PLANAR SLIDE

NO

PLANAR SLIDE

NO

PLANAR SLIDE

Ld = 5.4 m.Berma Minimo= 4 m.Ld = 5.4 m.Berma Minimo= 4 m.


DEFINICION DE LEYES DE BLOCK

• Los modelos de bloques son ampliamente utilizados en yacimientos metálicos de tipo masivo. Presentan la ventaja de adaptarse muy bien a los métodos de diseño automático de los limites óptimos de los tajos.

• Un bloque puede ser definido como el menor volumen básico de material al cual es posible asignar ley, tonelaje y valores geológicos. Algunos parámetros que pueden ser considerados al momento de la determinación de este tamaño básico son:

DEFINICION DE LEYES DE BLOCK• Ley Media de los Bloques (LB): parámetro muy

importante (corresponde a la estimación de Reservas). Se tiene que asignarle a cada bloque una Ley media.

• La información de las leyes cada cierta distancia en el Sondaje (cada tramo es de distinta distancia)

• A cada bloque, le tendremos que asignar una ley media. Los métodos para asignar esto son varios:

• A.- Los Métodos Tradicionales de Estimación de Recursos Mineros

• B.- Métodos Geoestadísticos.


• Los Métodos Tradicionales de Estimación de Recursos Mineros

• El método del inverso de la distancia aplica un factor de ponderación a cada muestra que rodea el punto central de un bloque mineralizado. Estimación global, La media aritmética, polígonos, método del inverso de la distancia, crítica general de los métodos tradicionales de estimación de leyes: Son empíricos, demasiado geométricos, no consideran la estructura del fenómeno mineralizado.


• Métodos Geoestadísticos.- En términos mineros se define la geoestadística como la aplicación de la teoría de las variables regionalizadas a la estimación de los recursos mineros.

• Una variable regionalizada es una función que representa la variación en el espacio de una cierta magnitud asociada a un fenómeno natural, dentro de este método el mas usual es el Kriging se emplea el método de interpolación Kriging Ordinario que viene en el MINESIGHT

VALORIZACION DE BLOCK• Debemos asignarle un valor económico al bloque. ¿ Cuál va a

ser el criterio que vamos a utilizar, para Valorizar el Bloque ?. Se distinguen varias situaciones:

• Se puede considerar el bloque como de mineral o de estéril. • En yacimientos en que las leyes son muy buenas, p.e: de Au,

podemos considerar al bloque conformado tanto de mineral como de estéril.

• Existen situaciones en que al bloque le asignamos una ley (al tener distintos minerales en el bloque).

• Se debe tener muy claro que persigue al valorizar el bloque.

Valorización de un bloque

• El valor debe ser calculado asumiendo que el bloque está descubierto.

• El valor debe ser calculado suponiendo que será explotado.

• El costo en la detención de la mina, planta o venta debe ser contabilizada en la valorización de un bloque.

Valorización de Bloques

• El costo de mina es el costo de mover un bloque de estéril todo el resto de los costos involucrados en la extracción se deben asignar al costo de planta.

• Nomenclatura– Cm, costo mina $/t– Cp, costo planta $/t– Cfr, costo de refinación y fundición $/t– R, recuperación del proceso minero y metalúrgico– Lm, ley media– P, precio– RF, factor de utilidad =(P-Cfr)*R*f, f=22.04 para cobre

Estimación de Valor de un Bloque

Densidad rConcentración de cobre % l

dxdy

dz

Volumen: dx*dy*dz=v [m3]Masa: v*r=m [t]Ingreso: (P-Cfyr)*R*m*l ($)Costo Mina: Cm*m ($)Costo de Proceso: Cp*m ($)Beneficio= (P-Cfyr)*R*m*l - Cm*m- Cp*m

Nomenclatura P: precio de producto ($/unidad de producto)Cfyr: costo de venta y fundición ($/unidad de producto)R: recuperación del proceso productivoCm: costo mina ($/t)Cp: costo de planta ($/t)

Valoración de Bloques

• Formulación

Utilidad = Ingreso - CostosMarginal por bloque

%Cu

0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 1 0.30.15 0.15 4 0.15 0.15

7 1 0.1

-5 -5 -5 -5 -5 3 -5-6 -6 36 -6 -6

69 3 -7

$/t

Cm+Cp 8 ($/t)RF 11 ($/t/%Cu)

Valorización económica

• Ingresos:– Tonelajes– Leyes– Recuperaciones– Precio del producto

• Costos:– Costos de minería– Costos de procesamiento– Costos de metalurgia– Costos generales

VALORIZACION ECONOMICA• Ingresos por Venta = Costos de obtención• UT * CEI * R * P = UT * CM + UT * CP + UT * (CEI * R * CR)• CEI * R * (P - CR) = CM + CP• CEI : Contenido de la Especie de interés en el mineral (o Ley en

unidades convenientes).• R : Recuperación Total Metalúrgica.• P : Precio de venta de la unidad de la especie de interés.• CR : Costo de Refinería.• CM : Costo de Extracción del mineral en la Mina.• CP : Costo Proceso del mineral.• UT: Tonelada de mineral

VALORIZACION ECONOMICA• Ley de Corte Crítica = (CM + CP) / (RM x (P - FyR))

Donde: FyR son costos de fundición y refinería.RM, Recuperación metalúrgica Total

• La expresión inicial para la Ley de Corte Crítica puede expresarse de la siguiente manera al incluir las unidades y en el costo mina considerar el costo de capital:

• Ley de Corte (%) = ((CM + CC) + CP) x 100 / (2204.6 x RM/100 x (P - FyR))

Relación Estéril Mineral • La relación estéril/mineral

debe ser incorporada en la valoración de un determinado cono

• Dependiendo de los parámetros económicos esta relación permitirá más o menos estéril

• Equilibrio

Ingreso=CostosRF*Lm*M=((1+E/M)*Cm+Cp)*M

M

E

Lm=((1+E/M)*Cm+Cp)/RF

Equilibrio Marginal Para un Cono

M

E

Lm=((1+E/M)*Cm+Cp)/RFE/M

Lm

(Cm+Cp)/RF

Cm/RF

Flota o es económico

No Flota o no es económico

Costos de extracción

• Perforación• Voladura• Carguío• Transporte• Mantención de los caminos• Botaderos• Bombeo de aguas• Costos general de la mina• Amortización y depreciación

Costos de concentración

• Movimiento desde stockpile• Molienda• Flotación• Espesadores• Filtración• Secadores• Costos generales de la planta de concentración• Amortización y depreciación

Costos de fundición y refinación

• Transporte del concentrado• Costos generales de fundición y refinería• Amortización y depreciación• Perdidas de la fundición y refinería• Transporte del cobre blister• Créditos y cargos de la fundición

POLITICA DE PLANIFICACION• 1- Una política de Ley de Corte Constante en el Tiempo. ( Caso

Escondida ). • Todo lo que esta sobre esta Ley de Corte es material de

alimentación a la Planta. • Cuando las leyes son Altas no es problema, pero el problema es si

baja. Con esto gano plata, pero puedo ganar más. • 2- Una Política de Ley de Corte Creciente en el Tiempo. • Saco mineral de leyes más bajas al comienzo y Leyes más altas al

final del Proyecto. • Es la política más mala. Problema del dinero en el Tiempo. Lo ideal

es que el flujo de caja sea más alto al comienzo del Proyecto que al final.

SECUENCIA DE EXPLOTACION• 3- Una Política de Ley de Corte decreciente en el tiempo. • lo ideal es aplicar una Política de ley de Corte decreciente en el

Tiempo. Esto va a mejorar el Beneficio del Negocio Minero. • LANE dice que se explotan al comienzo las mejores Leyes. • Se debe definir un Vector Preliminar, una Ley de Corte. • Para aplicarlo hay que tener una experiencia anterior.

p.e, aplique: 0,8, 0,7, 0,6, 0,5 o bien un Vector que diga, p.e, aplique siempre un Vector de 0,7.

• LANE establece que no puedo pasar a otra fase, sin haberme comido la anterior, pero eso en la realidad no es así.

• Lógicamente, si sé que la 1ª fase dura 2 años, estableceré que la Ley de Cote para esos 2 primeros años es de 0.8 , p.e.

• Con esto confecciono un Plan Minero Preliminar.

SECUENCIA DE EXPLOTACION• PLAN MINERO: cuadro en el cual establezco, normalmente en

periodos anuales (también pueden ser Semestrales o Trimestrales, según como establezca la Explotación), de donde voy a sacar los materiales ( periodo a periodo ).

• Cuando cubico las Fases, en la tabla de cubicación aparece el Banco al cual pertenece la Fase, el material que puedo mandar a planta, el Tonelaje, la Ley (%), el estéril (lastre). Esto esta sobre una cierta Ley de Corte.

• Con esto hago un Plan Minero, cumplir con todas las exigencias que tiene el Proyecto. ¿ Que Exigencias ? :

SECUENCIA DE EXPLOTACION• 1- Alimentar el Tonelaje de mineral que exige la Planta, p.e: 10000

Kton/año. Lógicamente tengo que empezar a explotar de los bancos superiores.

• 2- Relación Estéril – Mineral, lo más constante posible. Como el Plan Minero lo voy a hacer periodo a periodo (año a año) me interesa que sea lo más constante posible, para mantener una Flota de Equipos.

• 3- Fino lo más constante posible (la ley que fluctúe lo menos posible).

• Uno puede hacer diversos planes mineros, cada Plan Minero depende de cada Planificador. Es difícil conciliar estas 3 cosas.

REQUERIMIENTO DE EQUIPOS

• PERFORADORAS. Las Toneladas a perforar se establecieron en el Plan Minero. El N° de perforadoras está dado por: Cantidad de material que se necesita perforar. Ton material a perforar por periodo (dato que sale del Plan Minero)

• Del Equipo seleccionado necesito saber: • Marca y modelo. • Altura de Banco y diámetro de perforación. • Índices Operacionales. [ Disponibilidad Física, Operación,

Funcionalidad ] • Rendimiento Horario del Equipo.

REQUERIMIENTO DE EQUIPOS• Pala o Cargador Frontal ( Qué elijo ? ) • Cuando necesitamos trasladar mucho, o sea, de un lugar a

otro, en una frente utilizaremos Cargadores Frontales (ANDINA). Cuando necesitamos trasladarnos poco utilizamos Pala ( Pala Hidráulica o Pala Cable, depende de uno, de que busco ).

• Características del Equipo. • (Marca y/o Modelo ), Capacidad ( yd3 Ton ). • Indices Operacionales. - Rendimiento Horario ( Ton / Hora ). • Vida útil Económica ( Horas de operación ). - Tiempo

Programado de Trabajo ( días/año ; Hr/día ).

REQUERIMIENTO DE EQUIPOS• N° de Equipos = Movimiento de material del Equipo/

Movimiento Material del Equipo en el periodo • CAMIONES.-Generalmente la Planta y el Botadero están

en Lugares Opuestos, para que nunca se lleguen a Interpolar.

• Características del Equipo. • - Marca y/o Modelo. - Capacidad ( yd3,Ton ). • - Indices Operacionales. - Velocidades [ cargado –

Vaciado ] Horizontales, subiendo, Bajando.

EQUIPOS AUXILIARES• Equipos Auxiliares.• a) Tractores.- Oruga y Neumáticos

- 1 Tractor por cada frente de carguío.- 1 a 3 Tractores con neumáticos y resto de orugas.

** Tractores de oruga:- 2 unidades por cada 3 palas.- 3 unidades por cada 8 perforadoras.- 1 unidad por cada 2 Botaderos.

EQUIPOS AUXILIARES• N° Tractores Oruga = [ N° Palas / 1,5 ] + [ (N°

Perforadoras *1,5) / 4 ] + [ N° Botaderos / 2 ]** Tractores Neumáticos:

- 1 a 2 unidades por cada 3 palas K = (1,5 – 3).- 1 ó 2 unidades para necesidades múltiples.

• N° Tractores Neumáticos = [ N° Palas / K ] + Unidades Adicionales.

EQUIPOS AUXILIARES• b) Motoniveladoras.- Se usan para nivelar pisos.- En Botaderos las moto esparcen el material descargado

por el camión, para evitar posibles peligros de desniveles.

- Lo tradicional es que se recomiende “1 Motoniveladora por cada 6 a 8 a 10 camiones ” , pero hay que tener en cuenta, que no hay criterios Estrictos, todo depende del Criterio del Planificador.

• Hay técnicas que permiten calcular la cantidad de equipo auxiliar, p.e: la Binomial ( en Carguío y Transporte).

EQUIPOS AUXILIARES• c) Camión Aljibe o Regador.

- Ayuda a mantener las pistas mojadas, para evitar levantamiento de polvo.

- Se recomienda 1 unidad por cada 2 motoniveladoras.** Todas estas Formulas son referenciales, pero su

determinación dependerá mucho de la experiencia del Planificador y de la situación del Yacimiento.

MINERIA SUBTERRANEA• Si el material a remover es mayor al material estéril se adopta

por el método subterráneo.• Supongamos que la balanza se inclinó a M. Subterránea.

Debemos ver primero como atacar el Proyecto de M. Subterránea.

• ¿ Cuál va a ser el M. de Explotación ? • El M. Explotación se hará realidad una vez introducido en el

cuerpo mineralizado y, para eso hay que asociar o hablar de Accesos.

MINERIA SUBTERRANEA• Labores de Acceso. El acceso podría ser Horizontal o Vertical. • -Hay que determinar que labor se acomoda mejor a la situación.Objetivos:- El Obj. Principal es hacer el cuerpo accesible desde la

superficie y alcanzar el cuerpo mineralizado.- Dejar sobre la galería de acceso la mayor cantidad de Mx

posible, para aprovechar en lo máximo la gravedad (colgar una cantidad conveniente de Mx).

- Subdividir el Yacimiento.

MINERIA SUBTERRANEA• - Tipos de Labores:• 1- Labores Principales [ Socavones, Rampas, Piques, Chiflones ]

Los Costos Aumentan de Izquierda a derecha ( costo / metro ).• - Chiflones: Pique inclinado que esta por debajo de los 45°.• 2- Labores Secundarias.• Nuestro Problema será elegir el acceso, localizarlo y luego

construirlo. Para elegir y definir donde comenzar, tengo que mirar una serie de Factores.

MINERIA SUBTERRANEA• - Tipos de Labores:• 1- SOCAVONES.• - Fáciles y económicos de ejecutar (manual, Jumbos, maquinas

tuneleras, sectores), Costo de ejecución por metro (Cej /m) bajo, problema más grande es el control de techo de las galerías.

• - Aplicable en topografía abrupta. - Independiente de forma y tamaño del deposito.

• - Transporte sencillo, rápido y económico. - Control topográfico fácil.

• - Fácil drenaje (0,2 – 2%) cada 100 m sube 2 m. - Ventilación y Fortificación más sencilla.

• - Bocamina ( instalaciones superficies, nivel de aguas ).

MINERIA SUBTERRANEA• - Tipos de Labores:• 2- RAMPAS.• - Es independiente de la topografía del terreno. – Antieconómico

en depósitos de tamaño reducido.• - Costo de Ejecución es mayor que en el Socavón. – Pendientes

usadas 5 a 25 % (8 – 15%).• - 2 a 3 veces más el [costo / metro] que el Socavón. – Transporte

sencillo y económico.• - Control topográfico estricto. – Drenaje mediante bombeo.• - Ventilación y Fortificación más dificultosa. – Va por estéril:

ataque de mineral a distintas cotas.

MINERIA SUBTERRANEA• 3- PIQUES.• - Mayor costo de Ejecución por metro. – Hace con métodos manuales.• - Piques por Yacente, por Pendiente y por mena. – Control topográfico

estricto.• - Drenaje mediante bombeo. – Ventilación y fortificación más

dificultosa.• - Depósitos de tamaño reducido y/o profundos:• - Cuerpos de bajo manteo (< 15°): Chiflón.• - Cuerpos Manteo Medio (15 – 40°) : Pique inclinado.• - Cuerpos de gran manteo (> 40°) : Mejor el Vertical.• - Tener en cuenta: el desarrollo (mejor el vertical), velocidad de

extracción (mejor el vertical).

MINERIA SUBTERRANEA• a) Desarrollo de Labores Horizontales. • Se refiere tanto a rampa como a Socavones. • El primer problema es diseñar el acceso, saber de que forma y

tamaño va a ser. Conocer las dimensiones. • Estas dimensiones se eligen en función del tamaño de los Equipos

que van a trabajar y circular por estas galerías. • Con respecto al ancho debemos fijarnos cual es el equipo que

tiene el mayor ancho y que va circular por la mina. • * Altura [ B = Altura Equipo + Holgura + Ducto ]. La altura de

equipo tiene que ser mayor a los que van a circular ahí. La holgura es de 0,5 m según Reglamento de Seguridad.

MINERIA SUBTERRANEA

MINERIA SUBTERRANEA• B) DESARROLLOS VERTICALES.• - Piques .- Labores Verticales e Inclinadas.• - Chimeneas• Normalmente se prefiere hacer piques verticales, ya que éstos

ofrecen mayor rendimiento, debido a que la velocidad de extracción es mayor que en los piques inclinados, los que necesitan de rieles para mover el mineral, no así el vertical.

• Pique Máquina: labor vertical o inclinada, por donde se accede a la mina, además va a ser principal, ya que a través de él se extrae el mineral.

MINERIA SUBTERRANEA

MINERIA SUBTERRANEA• Preguntas a realizar:• - Tamaño ? - Skip / Jaula. - Distancia.

MINERIA SUBTERRANEA• Para el tamaño debe considerarse la Forma.- Forma: cuadrado, rectangular, circular, elíptica.- Skip : Sólo se utiliza para extraer el mineral .- Jaula : Para extraer mineral y personal.

MINERIA SUBTERRANEA• Factores que Influyen en la Localización del Acceso (Forma

General )• 1- Forma y Tamaño del depósito.• 2- Características Fisiográficas.• 3- Propósitos del Acceso.• 4- Aspectos o Condiciones Geomecánicas y estructurales.• 5- Factores Económicos ( acceso lo más barato posible ).• 6- Condiciones de Seguridad.• Objetivo: Que sea el acceso más barato. [ Socavón el ( costo/m )

es más barato que el de la Rampa, en las mismas condiciones.• [ Costo / Metro ] Socavón (-) ; Rampa ; Pique (+).

MINERIA SUBTERRANEA1- Forma y Tamaño del Depósito.•Pueden ser vetas, mantos, cuerpos masivos. Si es Masivo no tendré mayores complicaciones. Si pienso en mecanizar, debiese pensar en un acceso que facilite sacar material lo más fácilmente.2- Características Fisiográficas.•Se refiere a todo el entorno natural en el Yacimiento como: Topografía, clima, existencia o no de caminos, etc, presencia de Recursos energéticos como agua, electricidad.a) Topografía: si se tiene un terreno plano descartaré el Socavón y trataré de llegar lo más rápido posible, con una rampa y pique.

MINERIA SUBTERRANEAb) Clima: si tengo una entrada cerca de una Quebrada, deberé ver si es que en épocas de lluvia se inunda. A veces ocurren desastres naturales y puede que suceda uno. Agua (condiciones hidrológicas).c) Existencia de Caminos: Hacer caminos es caro, por lo tanto buscar uno que este cerca.d) Electricidad: Se busca tendido eléctrico cerca, porque es muy caro poner postes de electricidad hasta la Mina.3- Propósito del Acceso: depende del M. de Explotación. - Acceso Principal: Acceso al cuerpo mineralizado llegar al cuerpo mineralizado. - Puede ser para ingresar aire o extraer aire viciado (Ventilación). - Ingreso de material y Equipos. - Ingreso de Personal, Sacar mineral.

MINERIA SUBTERRANEA4- Aspectos Geomecánicos y Estructurales: Tener un buen conocimiento del marco geológico, estructural y geotécnico de la Zona.- Zonas de Fallas o discontinuidades: puede ocurrir que en la zona en que hago el acceso hayan muchas Fallas (Zonas de Inestabilidad). Hoy se puede atravesar cualquier cosa ( pero, a qué Costo ? ).- Presencia de agua: Cuando existen lugares con agua es un costo altísimo sacarla.- La idea es hacer más sondajes y, ver como esta la Zona.- El aspecto geológico es muy importante como Litología, dureza, tipo de roca.

MINERIA SUBTERRANEA5- Factores Económicos.- Debiésemos realizar accesos que signifiquen menores costos.- Acceso corto; No siempre el más corto será el más económico o barato. Quizás sea mejor un acceso más largo, en el cual la Inversión inicial es cara, pero la mantención a futuro será más barata y compensará los costos iniciales.- Costos de Mantención : Pique > Rampa > Socavón- Inversión Inicial. Costos de operación y Mantención: Socavones < Rampas < Piques Verticales < Pique inclinado y Chiflón.

MINERIA SUBTERRANEA6- Condiciones de Seguridad de la Mina.*Reglamento de Seguridad :a) Tienen que haber a lo menos 2 accesos a la mina, independientes entre sí. y contar con los accesorios necesarios, para la seguridad necesaria.b) La Explotación de la mina se hace de arriba hacia abajo.y vise versa : Realce : Rebaje .Cuando se empiezan a comer los sectores se generan vacíos y, por lo tanto se debilitan los contornos del macizo rocoso y, si es demasiado puede ocurrir Hundimiento y se produce Subsidencia, y se genera el “ Cráter de Subsidencia ” o también micro fracturas o fracturas que llegaran a la superficie.Uno de ante mano debe establecer, si va a haber cráter de subsidencia, ¿ Cómo ? con: Parámetros Geomecánicos, tamaño de caserones y una serie de Herramientas que tenga a mano.

planeamiento ii unidad

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