Elección de métodos de explotación minera15 noviembre, 2013 por Seguridad Minera 0 Comentarios

Introducción

La elección de un método de explotación de minería asume un ligero

conocimiento superficial de los mismos métodos. También asume una breve

compresión del control de tierra y manipulación del equipo de excavación y

construcción.

En el procedimiento formal de diseño de una mina, la elección de los métodos

de minería continúa luego de los estudios geológicos y geotécnicos y reciben

información directamente del diagrama crucial de los hitos de las regiones

cuyas características son delimitados con métodos de la minería prospectiva.

Esto interviene exactamente en el diseño subjetivo, complejo y crítico de

un método de explotación. Para elaborar el sistema de clasificación propuesto

adoptado en el presente trabajo, fueron examinados e incorporados en

diversos grados. El resultado se considera más sistemático, incluyente y

comprensible a sus predecesores (i.e.Stoces 1966).

Este pequeño aporte fue elaborado sobre la selección y la comparación de los

métodos de minería, puesto que es de gran importancia ya que esto afecta la

elección en todas las decisiones de diseño de la futura mina y a su vez, en

materia de seguridad, economía y el medio ambiente.

Objetivo

El propósito de este sistema de clasificación de los métodos de minería es

proporcionar una Matriz, (herramienta decisoria) para la selección de un

método o métodos adecuados.

Desarrollo y colección de datos

Definición de Conceptos

Una declaración comprensiva ha sido desarrollado para proveer una lista

rápida de los parámetros importantes de entrada (Adler y Thompson 1987).

Las tres principales áreas son: (1) Las condiciones naturales, (2) La capacidad

de la empresa, y (3) La política pública (Tabla 1). Los parámetros que aparecen

temprano son generalmente los más importantes. Las condiciones naturales

requieren una doble proyección para mantener sus recursos potenciales y

capacidades de ingeniería. Una distinción básica adicional se produce entre la

geografía y la geología. Para capacidades de la empresa, la ingeniería fiscal,

laboral y gestión de los recursos debe ser reconocido. Esto incluye la escala de

la inversión, rentabilidad y habilidades personales y experiencia.

La política pública debe ser considerada, necesariamente dentro de las normas

oficiales (especialmente la seguridad, salud ocupacional, medio

ambiente y responsabilidad social), la legislación fiscal, y las contrataciones

con el Estado.

Algunos de los reglamentos de acceso de estos últimos se mantienen en

espera hasta casi el final de la investigación, y luego se considera como una

modificación de las normas (D.S. 055-2010- EM). Estas normas modificadas

son aplicada en forma más severa sobre las demás.

Descripción Especial

La mayoría de los depósitos minerales han sido geométricamente

caracterizados por su forma, inclinación, tamaño y profundidad idealizada. Los

cuerpos regulares (Mina Cerro Lindo, Mina Condestable) e irregulares (Mina

Yauricocha, Mina Cerro de Pasco) están compuestos por estos elementos.

Las formas ideales ya sean tabulares o masivas, con las chimeneas que son

subordinadas. Los depósitos tabulares incluyen, al menos cientos de metros (o

pies) a lo largo de dos dimensiones, y sustancialmente menos a lo largo de una

menor dimensión (Mina Caravelí).

Los cuerpos masivos son aproximadamente unidimensionales (cúbicos o

esféricos), siendo al menos cientos de metros (o pies) en tres dimensiones

(Mina Raúl). Se recomienda una modificación después para lograr el cierre con

depósitos tabulares. Para los depósitos tabulares, la inclinación (afloramiento o

buzamiento) y profundidad son decisivos. El rango de inclinación desde

Horizontales o plano a verticales o parados (Tabla 2) (Hamrin 1980; Popov,

1971).

En la minería superficial, la pendiente es una condición ventajosa para llevar el

material estéril a un echadero en la parte baja, a diferencia de los depósitos

planos en la que el echadero se encuentra a una distancia promedio. Para

depósitos planos, especialmente cuando tienen poca profundidad, se puede

desbrozar un área, sucesivamente, y luego ser desechado, esto previo al

minado y es una ventaja sustancialmente económica.

El empleo de su diseño, en su sentido normal, no se limita solo al empleo de

excavadores; en general, esto quiere decir que es relativamente corta la

distancia de transportación del mineral estéril, que también se puede hacer con

cargadores móviles y/o camiones o con transportadores de puente móviles.

Para depósitos con más pendiente (y profundos), las pendientes estables se

vuelven importantes (Tabla 3) (Hartman 1987; Popov, 1971).

* raras

veces ángulos mayores de 70º

Cuando la inclinación de depósito excede a la pendiente estable, tanto en las

paredes y el piso debe ser excavada y a continuación la mayor cantidad de

residuos, manipulados y colocados. Para ambos métodos de minería superficial

y subterránea, los valores del “cut off” tienden a coincidir (una para cielo

abierto, el otro mecanismos para enfrentar el manejo del macizo, por

gravedad). Si bien no idénticos, son lo suficientemente cerca como para usar

valores similares (20° y 45°; véase la Tabla 2).

La potencia de un depósito tabular también es importante (Tabla 4),

principalmente con referencia a los trabajos subterráneos (Popov 1971).

Cuando se necesitan tres o más plataformas, el depósito tiende a ser explotado

como masivo.

Principalmente en depósitos horizontales subterráneo, el posible equipo a usar

depende de la potencia (perfil bajo), y en las pendientes su poca potencia.

Además, en la minería subterránea, la potencia del depósito se convierte en un

problema en el sostenimiento, sobre todo si los pilares llegan a ser muchos y la

recuperación del mineral correría un peligro. Cuando se llega al límite de la

recuperación (por ejemplo, paredes verticales, el tamaño de los equipos, y el

diámetro del pilar), se realizaría el cierre de los depósitos para fines prácticos.

La relación “Pilar vs recuperación” puede ocasionar un hundimiento, excepto

cuando los tamaños de columna se pueden disminuir, y se utiliza relleno, por

ejemplo, pilares posteriores en “corte y relleno”.

Finalmente, la profundidad donde se encuentra el yacimiento también es un

factor importante (Popov, 1971; Stefanko 1983). Para los depósitos

superficiales, incluso los mantos, esto se puede obviar la fundición y requieren

mayor cantidad de material estéril y echaderos ampliados.

Para las actividades mineras subterráneas, las presiones de la tierra suelen

aumentar con la profundidad, por lo tanto aumenta las necesidades de

sostenimiento. La ubicación de superficie superior de un depósito debe estar

claramente identificados para evaluar otros parámetros (ver “Definición de

conceptos” sección anterior).

Relación entre los tipos de depósitos

La inclinación (buzamiento) puede estar relacionado con el tipo de depósito

(Tabla 6). Las rocas también puede estar relacionado con la resistencia a la

compresión (Tabla 7) (Hartman, 1987). La resistencia de un depósito y su

relación con el macizo rocoso puede estar relacionada con su tipo (Cuadro 8).

Para los taludes (minería a cielo abierto) y los requerimientos de soporte

(minería subterránea), estas relaciones se vuelven importantes. Algunas

variaciones se observan especialmente para vetas y depósitos diseminados.

Clasificación de los métodos de minería a cielo abierto

Profundidad relacionada a la inclinación

La clasificación de minería a cielo abierto, puede basarse en la capacidad

fundamental para trasladar el mineral roto a una distancia determinada. Estas

se basan principalmente en la profundidad del depósito siendo una función de

su inclinación. Los yacimientos planos tienden a ser poco profundas, pero

tienen tendencia a ser depósitos masivos a profundidad. A partir de esto resulta

una serie de relaciones.

Profundidad relacionada a la técnica excavación y relación de desbroce

Debido a los efectos de la liberación de la intemperie (desbroce), la excavación

se hace más difícil y caro con la profundidad, siguiendo con una acción

continua de acciones hidráulica y pala después de lavoladura (Hartman, 1987).

Como una materia de definición, la relación de desbroce (relación de ganga a

mena) por lo general aumenta con la profundidad. Sin embargo, el tratamiento

relativamente barato de residuos cerca de la superficie por fundición tiende a

atenuar este aumento, lo que permite mayores relaciones.

El uso de la telefonía móvil, la minería a cielo abierto, de alto ángulo permite

transmitir mayor profundidades y, junto con el valor del mineral, también influye

en esta relación.

Sistema de clasificación de minería a cielo abierto

Basado en los factores anteriores, un clasificación de minería a cielo abierto se

ha desarrollado (Tabla 9). La clasificación incorpora la información

dependiendo de las características intrínsecas de la geometría del yacimiento.

La explotación de canteras parece ser anómala debido a (1) relativamente

pendientes más pronunciadas (pozo), (2) medios especializados de excavación

y manipulación, y (3) menor cantidad crítica de la sobrecarga. La minería “Glory

Hole” hace una reaparición en minas a cielo abierto muy profundas con

elevación inclinada.

La parte inferior del pozo de alimentación en trituradoras y un sistema de

comunicación, que transporta el material a la deriva a través de una superficie

horizontal o inclinada (Darling, 1989).

En contraste con la clasificación subterránea, la superficie no está formada

hacia el interior de la tierra. Esto se debe a la profundidad y por lo tanto la

técnica de excavación, manejo de mineral estéril, y relación de desbroce están

relacionados a la geometría del depósito particularmente a la inclinación de la

veta. La clasificación anterior, no reconoce esta relación (Hartman 1987; Lewis

y Clark 1964; Morrison y Russell 1973; Stout 1980, Thomas 1973).

Clasificación de los métodos en minería subterránea

Normalmente, dos importantes parámetros independientes se considerará que

formen una matriz, a diferencia de métodos. Estos dos parámetros son (1) la

geometría de depósito básica, como para métodos superficiales, y (2)

necesidad de soporte necesario para estabilizar la mina, o para realizar la

explotación, un problema de control de tierra (Boshkov y Wright 1973; Hamrin

1980; Hartman 1987; Lewis y Clark 1964; Thomas 1973).

Geometría del Depósito

La geometría del depósito emplea los mismos límites para depósitos de forma

tabular que en la clasificación superficial, pero para motivos diferentes. Los

depósitos planos requieren maquinaria de minerales cerca de la superficie; las

empinadas se pueden por gravedad (Tabla 2). Con una inclinación intermedios

que son reconocidos. Si los tajeos se desarrollan en juntas pronunciadas como

“secciones del túnel grande “ o “salas de paso” (Hamrin 1980), el manejo de la

máquina se puede seguir utilizando. El resultado de una configuración inclinada

causa dilución o menor recuperación, o ambas cosas. Porque esta cara

también puede ser por bancos, Los caserones simplemente reproducen un

túnel.

Control de tierras

El control de la tierra requiere el conocimiento de la estructura (de apertura),

materiales (Roca), y las cargas (presiones). Los componentes estructurales se

detallan en la Tabla 10. En la tabla anterior se muestra el yacimiento por sus

rocas de profundidad y detallado por su resistencia (Tablas 5 y 7,

respectivamente). Desde el punto de vista de apoyo, el techo, los pilares, y el

relleno son de interés primordial.

Caja Techo

La caja techo (a veces el techo de la labor) se distingue del techo, por la carga

crítica transferida de elementos entre la sobrecarga y los pilares. La corona

puede ser removida (minada) o colocar apoyo artificial y ligero.

La caja techo es definido como el primer plano competente (fuerte) de la

fractura. Si es poco competente, el apoyo artificial puede mantenerlo estable, si

no es así, el hundimiento se puede prever y evitar incidentes.

Para una veta plana, la carga vertical (perpendicular) en la caja techo es en

gran parte debido a la sobrecarga y su carga horizontal (tangencial) tienden a

ser distribuidos de manera uniforme, lo que resulta un menor esfuerzo por área.

Si la separación del yacimiento se produce sobre el estrato de la caja techo, el

esfuerzo uniformizado es mayor, pero a profundidad, corona tiende a disminuir

la separación.

Las cargas del cuerpo son invariables, mientras que las cargas del borde sobre

todo las ocasionadas por la sobrecarga se puede cambiar (la presión de arco).

La caja techo a menudo es lo suficientemente gruesa para que realizar una

bóveda por debajo de 1/5 (es decir, en menos, de una horizontal y 5 verticales)

para aumentar la estabilidad.

Una pauta para el carbón es que abarca estabilidad, por lo general son menos

de 3 metros (10 ft), mientras que para la roca dura en general son menos de 30

m (98 ft). Para una falla inclinada, la caja techo es la pared superior y los

resultados son similares a una falla horizontal. Las presiones perpendiculares a

ésta son más significativas que las tangenciales, y el estrato del yacimiento

debido a la gravedad es menos probable.

Pilares

Los pilares sirven de apoyo a la caja techo y sus cargas, principalmente la

sobrecarga actuando sobre el área superior de la labor.

El material del pilar consiste principalmente en el propio mineral y, a veces los

residuos se incorporan dentro de la veta. Los Pilares no sólo deben ser lo

suficientemente fuertes, sino también debe ser lo suficientemente rígido, un

requisito con frecuencia pasado por alto.

Si los pilares no están suficientemente rígidos, pero aún suficientemente fuerte,

el techo puede caer sobre los pilares independientes, sobre todo cuando en el

pilar diferencial (y en el piso) ocurre un cambio. La relación de esbeltez mínima

de pilares para evitar este evento es inversamente proporcional a la

recuperación.

La minería de yacimientos horizontales, la potencia del carbón refleja

dramáticamente esta relación y es un factor en la clasificación por la potencia

(Tabla 4). Para los depósitos masivos, incluso en las rocas fuertes, esto hace

pilares aislados de dudoso valor. El rango de altos coeficientes de esbeltez de

cerca de 10/1 para el carbón a 1/3 para la roca.

Los pilares verticales continuos se utilizan para separar tajeos verticales en

roca dura que emplean métodos inclinados, métodos tabulares verticales.

Incluso con un terreno estable, estos se llenan generalmente poco después del

minado para la estabilidad a largo plazo. Cuando los depósitos son masivos

junto con la capa de roca son débiles, el hundimiento es necesaria,

generalmente se realiza como ascensores horizontales o hundimiento de

bloques.

El hundimiento siempre requiere un periodo suficiente de 9 m (30 ft), un buen

control del drenaje, y también los riesgos de dilución y/o recuperación pobre.

Pisos suaves, no uniformes (paredes en la base) actúan al igual que los pilares

suaves e irregulares.

Relleno

El relleno, a menudo es una mezcla de arena formada por los residuos

triturados, de cemento y agua, puede ser fácilmente introducido en confinados

(tapado), inclinado, y rebanadas tabular inclinadas.

Cuando es drenado y desecado, este lodo endurecido proporciona una

resistencia permanente a los movimientos de la tierra, especialmente para las

paredes o pilares.

Es ampliamente utilizado en casi todos los métodos de hundimiento. Esto es

ejecutado progresivamente como bancos se extrae a cabo o se hace de una

sola vez al final en rebanadas. Debido a los asentamientos y la contracción de

distancia de la parte posterior horizontal, es de utilidad marginal para los

depósitos horizontales.

Cuando el enmaderado está densamente puesto, sobre todo con cuadros de

madera, que pugnan con pilares. También, es generalmente rellenado como un

progreso detenido (explotación minera por todo lo alto). Estas relaciones se

resumen en la Tabla 11 y lleva dentro la clasificación oficial.

* Clasificado como a la fuerza (y la rigidez del poste)

* Rodajas horizontales pueden introducir los muchos problemas asociados con

la minería de múltiples junta.

Sistema de Clasificación de la minería subterránea

Basado en una comprensión del entendimiento del mayor manejo de control de

la tierra, el sistema de clasificación subterránea se muestra en la Tabla 12

siguen de cerca los anteriores. La principal diferencia es que a veces parando

la contracción es que el shrinkage stoping es considerado auto soportado en

lugar de apoyo. Sin embargo, aunque el mineral roto proviene de la planta de

trabajo, sigue siendo el apoyo a la pared colgada (techo).

* Clasificado como a la fuerza (y la rigidez del poste)

* Rodajas horizontales pueden introducir los muchos problemas asociados con

la minería de múltiples junta.

Por otro lado, cuando el banco es dibujado al vacío, es sustancialmente auto

soportado hasta que el relleno es introducido. Las desventajas del método

shrinkage son únicas: (1) un piso seguro de trabajo, (2) dilución debido al

desprendimiento y caídas de roca, (3) posibles efectos químicos adversos, y (4)

inmovilizar alrededor de los dos tercios del mineral hasta que el tajeo se

extraiga.

Los cráteres verticales en retroceso (VCR) está incluido en la clasificación entre

minado por subniveles y shrinkage stoping (Hamrin 1980).

Otros Factores

Mientras los subordinados, hay factores adicionales que deben ser

cuidadosamente evaluados. Estas frente a los efectos generales sobre el

medio ambiente, la salud y la seguridad, costos, tasa de salida, y otros.

Por lo general son evaluados en términos relativos, aunque el número también

puede ser empleado (Boshkov y Wright 1973; Hartman 1987). Un ejemplo de

que las consideraciones medioambientales en la superficie están empezando a

afectar los métodos de la minería, está en el uso de pasta de alta densidad de

relleno para devolver la mayor parte de los relaves de nuevo bajo tierra (con el

fin de obtener los permisos mineros de las agencias medioambientales).

Además, ocurren una constante innovación y algunos están demostrando sus

valores probados. Estos incluyen la excavación rápida, el drenaje del metano,

gasificación subterránea, y autoclave (Hartman, 1987). Muchos métodos son

automatizados y robotizados.