Tema 13 mg- explotacion de minas

EXPLOTACIÓN DE MINAS

MINERIA GENERAL

EXPLOTACION DE MINASI.- DEFINICIÓN: Consiste en extraer el mineral económico y fragmentado del depósito mineral por medio de las excavaciones superficiales o subterráneos al menor costo, en el menor tiempo, con la mayor producción y con la mayor seguridad posible.

EXPLOTACIÓN MINAS = F (C,T, P,S ) II.- CLASIFICACIÓN DE EXPLOTACIÓN DE LA MINAS

A) EXPLOTACIÓN SUPERFICIAL

B) EXPLOTACIÓN SUBTERRÁNEA

I. MÉTODO DE EXPLOTACIÓN SUPERFICIAL

1.1.- OTROS NOMBRES: Minería Superficial Minería al Descubierto Explotación Superficial Roza abierta

1.2.- DEFINICIÓN: Consiste en excavar el mineral económico por medios superficiales. Para ello es necesario conocer el espesor del recubrimiento o la cubierta que no sea profundo sino cerca a la superficie.. La explotación es a gran volumen y se utilizan equipos y maquinarias de gran tamaño y capacidad.

1.3.- CLASIFICACIÓN TAJO ABIERTO (OPEN PIT) CANTERAS (QUARRYNG) MINERÍA AL DESCUBIERTO (STRIP MINING)

1.4.- CICLO DE MINADO PERFORACIÓN VOLADURA CARGUÍO Y EXCAVACIÓN TRANSPORTE Y ACARREO CHANCADO

1.5.- FACTORES O ELEMENTOS BÁSICOS DE DISEÑO DEL TAJO ABIERTO RELACIÓN DE DESBROCE ANGULO DE TALUD DE TAJO LEY MÍNIMA DE EXPLOTACIÓN

1.6.- EXPLOTACIÓN SUPERFICIAL

1.- TAJO ABIERTO o CIELO ABIERTO (OPEN PIT)

2.- CANTERAS (GUARRYNG) Corte Artesanal ( punta y combo) Corte con Perforación (Taladros cercanos) Corte con Hilo Helicoidal o Hilo Acerado Corte con rozadora de brazo corte con Disco ó disco de corte Corte con Hilo Diamantado

3.- MINERÍA DESCUBIERTA (STRIP MINING) Chacras de oro Uso de Canales : Sluices, Long Tom, rocker Plantas de Lavado (Portátiles y semiportátiles) Monitoreos (usando bombas) Dragado (Mecánicos , Hidraúlico) Dragas de cangilones(Bucket Dredger)

1.7.- COMPONENTES PRINCIPALES DE UN TAJO ABIERTO:

Son 3 principales:1º LOS BOTADEROS, para acumular el desmonte.

2º PAD o STOPE PILE, para acumular mineral de baja ley.

3º EL TAJO ABIERTO área de operación y producción de mineral económico, consta de los siguientes elementos : La batea o parte profunda del Tajo, la Rampa, los Bancos las Bermas, Ancho y longitud del tajo, Taludes del Tajo, etc.

1.8. ELEMENTOS DE UN BANCO:

Son 6 principales:

1º Cara de Banco (Face) 2º Cresta de Banco 3º Pie de Banco (Toe) 4º Ancho de Banco 5º Altura de Banco 6º Talud de Banco o ángulo de inclinación del Banco

1.9. EQUIPOS Y MAQUINARIAS EN TAJOS ABIERTOS:

1.9.1 EQUIPOS Y MAQUINARIAS PRINCIPALES PERFORACIÓN: Perforadoras Rotativas con brocas tricónica CARGUÍO : Palas de cable o Mecánicas ,palas Hidraúlica, Palas electro hidraúlicas. TRANSPORTE: Camiones de gran capacidad, pueden ser: Camiones a Trolley, Camiones Eléctrico y Camiones Mecánicos

1.9.2 EQUIPOS AUXILIARES: Grúas, Tractores, Rodillos, Motoniveladoras, Compresor, etc.

1.10. ALGUNAS MINAS A TAJO ABIERTO EN EL PERÚ

MINA LUGAR MINERALTOQUEPALA TACNA COBRECUAJONE MOQUEGUA COBRETINTAYA CUZCO COBRECERRO VERDE AREQUIPA COBREMARCONA NAZCA- ICA HIERROYANACOCHA CAJAMARCA OROPIERINA ANCASH ORO

TAJO ABIERTO RAÚL ROJAS CERRO DE PASCO

TRANSPORTE Y CARGUÍO TRANSPORTE Y CARGUÍO

EXPLOTACIÓN SUPERFICIAL

CANTERAS ó QUARRYNG

EXPLOTACIÓN DE MARMOL

YACIMIENTO DE MÁRMOL

CANTERA DE ÁRIDOS

YACIMIENTO DE NITRATOS Y YODO

YACIMIENTO CLORURO DE SODIO

EXPLOTACIÓN SUPERFICIAL

PLACERES Y ALUVIALES

EXPLOTACION DE MINAS DE CARBÓN A TAJO ABIERTO

II. MÉTODO DE EXPLOTACIÓN SUBTERRÁNEA

2.1. OTROS NOMBRES: Minería Subterránea Explotación Subterránea Minado en Subsuelo

2.2. DEFINICIÓN:

Consiste en arrancar o extraer el mineral fragmentado y económico por técnicas o medios subterráneos, para lo cual se requiere de labores mineras subterránea de acceso al deposito mineral.

2.3. CLASIFICACIÓN DEL METODO DE EXPLOTACIÓN SUBTERRÁNEA:

CON SOSTENIMIENTO NATURAL CON SOSTENIMIENTO ARTIFICIAL POR HUNDIMIENTOS O DERRUMBES

2.4. CICLO DE MINADO:

PERFORACIÓNVOLADURALIMPIEZA O CARGUIO TRANSPORTE O EXTRACCIÓN (IZAJE)SOSTENIMIENTORELLENO

2.5. EXPLOTACIÓN SUBTERRÁNEA:

4.1.- EXPLOTACIÓN CON SOSTENIMIENTO NATURAL CÁMARAS Y PILARES (Room and Pillar) TAJEO POR SUBNIVELES (Sub Level Stoping)

4.2.- EXPLOTACIÓN CON SOSTENIMIENTO ARTIFICIAL ALMACENAMIENTO PROVISIONAL(Shrinkage) CORTE Y RELLENO (Cut and Fill) CRÁTERES VERTICALES EN RETROCESO (VCR) TAJEO CON CUADROS (Square Set) MINADO CON GALERÍAS LARGAS (Long Wall Mining)

4.3.- EXPLOTACIÓN POR HUNDIMIENTOS O DERRUMBES HUNDIMIENTO POR SUBNIVELES (Sub Level Caving) HUNDIMIENTO DE BLOQUES (Block Caving)

2.6. FORMAS DE EXPLOTACIÓN SUBTERRÁNEA:

1º EXPLOTACIÓN SUBTERRÁNEA CONVENCIONAL O TRADICIONAL. Se utilizan equipos y maquinarias convencionales de menor capacidad, el tamaño del tajeo es menor y la producción tambien es menor.

2º EXPLOTACIÓN SUBTERRÁNEA MECANIZADA O TRACK LESS MINING se utilizan equipos pesados de bajo perfil pero de gran capacidad y el tajeo de explotación es de mayor tamaños , la producción es mayor.

a). FORMAS VERTICALES DE EXPLOTACIÓN: Explotación Ascendente y Explotación Descendente.

b). FORMAS HORIZONTALES DE EXPLOTACIÓN: Explotación en Avanzada y Explotación en Retroceso

2.6. PREPARACIÓN SUBTERRÁNEA DE LA MINA

a) Labores Mineras de Desarrollo Labores Verticales: Pique, Chimenea, Echaderos, Pozos Labores Horizontales: Galerías, Niveles, Cortadas, Túnel, Crucero, etc Labores Inclinados: Rampas, media barreta.

b) Labores mineras de preparación: Labores Horizontales: Ventanas ,subnivel Labores Verticales : Chimenea, Tolvas o chutes

2.7. FACTORES PARA ELEGIR UN MÉTODO DE EXPLOTACIÓN SUBTERRÁNEA:

1º Competencia de roca : Dura, medio, suave

2º Buzamiento o Inclinación del depósito mineral.

3º Potencia del Depósito mineral

4º Profundidad del depósito mineral, respecto a la superficie terrestre.

5º Forma y continuidad del Depósito mineral

2.8. EQUIPOS Y MAQUINARIAS EN SUBTERRÁNEA:

PERFORACIÓN: Jack Leg, Stoper, Jumbos de perforación, Simbas o equipos de taladros largos, track drill ,etc.

LIMPIEZA Y CARGUÍO: Rastrillos o Scraper, Palas cavo, Scooptram, Cargadores Frontales, etc,

TRANSPORTE: Camiones de bajo perfil, CONVOY o locomotoras y carros mineros.

EXTRACCION POR IZAJE: Consta, cables, poleas, winches, baldes o skip, jaulas, etc.

2.9. EQUIPOS Y MAQUINARIAS DE SERVICIOS AUXILIARES EN SUBTERRÁNEA:

VentiladoresCompresoresBombas de drenaje o desagueDesatadores de rocasEquipos de pernos de rocasEquipos para Shotcrete: UNICON, ALIVA,etc.MotoniveladorasRodillosetc,.

2.10. ALGUNAS EMPRESAS MINERAS EN EL PERÚ:

VOLCAN COMPAÑIA MINERA S.A.A.COMPAÑÍA MINERA MILPO S.A.EMPRESA MINERA LOS QUENUALES S.A.COMPAÑÍA MINERA ATACOCHA S.A.COMPAÑÍA DE MINAS BUENAVENTURA S.A.A.SOCIEDAD MINERA EL BROCAL S.A.COMPAÑÍA MINERA SANTA LUISA S.A.CIA. MRA. SAN IGNACIO DE MOROCOCHA S.A.COMPAÑÍA MINERA ARGENTUM S,A.SOCIEDAD MINERA AUSTRIA DUVAZ S.A.EMPRESA MINERA ISCAYCRUZ S.A.

CERTIFICACION MINERA CM001 MINERIA SUBTERRANEA 52

Mina Subterránea

CERTIFICACION MINERA CM001 MINERIA SUBTERRANEA 53

Mina Subterránea

Métodos de Explotación Subterráneos

SoportadoPor Pilares

Artificialmente Soportado con Relleno

Sin soporte o Hundimiento

Room and PilarSublevel and

Longhole stoping

Bench and Fillstoping

Cut and Fill Stoping

Shrinkage Stoping

VCRStoping

LonwallMining

SublevelCaving

BlockCaving

Desplazamiento de la roca de caja

Energía de deformación almacenada en las proximidades de una excavación

Métodos deMétodos deExplotación SubterráneosExplotación Subterráneos

Room & PillarRoom & Pillar

NoNosoportadossoportados

ArtificialmenteArtificialmenteSoportadosSoportados

NaturalmenteNaturalmenteSoportadosSoportados

SubLevelSubLevelStopingStoping

Bench & FillBench & Fill

ShrinkageShrinkageStopingStoping

Cut & FillCut & Fill SubLevelSubLevelCavingCaving

Block CavingBlock Caving

Cámaras Abiertas Cámaras Abiertas Métodos deMétodos deHundimiento Hundimiento Con uso de Relleno Con uso de Relleno

Minado Inclinado por Camaras y Pilares con Pilares Sistematicos TIPO 1

Minado en Forma Escalera con cámaras y Pilares Sistemáticos TIPO 3

Minado inclinado con cámaras y pilares TIPO 2

Room & Pillar(Cámaras y Pilares)

Consiste en la explotación Consiste en la explotación de cámaras separados por de cámaras separados por pilares, que dan pilares, que dan sostenimiento al techo.sostenimiento al techo.

Explotación Regular o Explotación Regular o Irregular.Irregular.

Método Selectivo.Método Selectivo. MecanizableMecanizable

- Manteo del manto < 30º Manteo del manto < 30º (sub horizontales), >45º (sub horizontales), >45º complica el uso de equipos complica el uso de equipos mecánicos.mecánicos.

- Baja potencia, Baja potencia, comúnmente 2 a 20 [m], comúnmente 2 a 20 [m], aunque el método ha sido aunque el método ha sido aplicado con éxito en aplicado con éxito en yacimientos de hasta 40 a yacimientos de hasta 40 a 60 [m].60 [m].

- Recuperación regular.Recuperación regular.

Camión deBajo perfil

Equipo Jumbo2 brazos

Equipo LHD

Mineral tronado

Room and Pilar

• Cuerpos mineralizados mantiformes y de baja potencia

• La calidad de la roca de caja y mineral deben ser competentes (2B)

• Se dejan pilares para mantener el techo y las paredes estables

• Se deben diseñar los pilares y las cámaras para maximizar la recuperación de mineral

• Cuerpos mineralizados con potencias mayores a 10m y menores a 30 m se explotan por sub-niveles desde el techo al piso.

• Baja dilución menor a 5%• Recuperación baja menor a 75%• Costo de producción 10-20$-t

Post Room and Pilar Mining• Variación del método de Room and

Pilar• Cuerpos con potencias mayores a

30m e inclinados (menor a 20 grados)• Comienza en la parte inferior del

cuerpo mineralizado y se extiende en la vertical por sub-niveles

• Una vez realizada la perforación, voladura, carguío y transporte del mineral se procede a rellenar la cámara típicamente con colas de relaves mezcladas con cemento.

• El relleno aumenta el confinamiento permitiendo diseñar con un menor factor de seguridad y por lo tanto maximizando la recuperación

Sub Level Stoping• El mineral es arrancado a

partir de subniveles de explotación mediante disparos efectuados en planos verticales.

• Tiros Radiales (SLS) o Paralelos (SLS-LBH).

• Queda una cámara vacía luego de la explotación.

• El mineral se extrae a través de estocadas de carguío (puntos de extracción) perpendiculares a una zanja en la base del caserón.

• Cuerpos masivos, vetas estrechas. Subverticales (buzamiento >60º).

• Roca competente.• Recuperación alta

Equipo DTH

Ferrocarril

Zanja

Longhole and Sublevel Open StopingLonghole Open Stoping Sublevel Open Stoping

Vertical Crater Retreat con Relleno VCR

VCR Cámara Primaria VCR Cámara Secundaria

* Echaderos de mineral y desmonte

Perforación

Voladura

6 6

6

6

6

6

5

5 1

2

4

6

4

4

4

4

4

4

4

4

4

3

3 3

6

6 6

6

6

6

6

6

7 7 7 7 7 7 7

5 10

9

8 3

7

Carguío

Transporte

Fortificación