PLANEAMIENTO MINERO EN MAAOBJETIVO:
El curso tiene dos componentes: uno se ocupa de la teora de la
planeacin minera y de diseo, mientras que en el otro los
estudiantes deben implementar el uso de algn software de
planificacin minera para disear una mina.
El objetivo principal del curso, se puede resumir en el
aprendizaje de los siguientes puntos:
Recordar los diferentes mtodos de explotacin a minera a cielo
abierto.
Aplicar los conceptos de modelo geolgico para la elaboracin de
calculo de reservas para algunos tipos de yacimientos.
A partir de modelos matemticos obtener una evaluacin econmica de
los lmites de pit optimo.
Conocer los principales fundamentos para realizar diseos en
minas a cielo abierto, teniendo en cuenta parmetros geomtricos,
geotcnicos, econmicos, etc.
Disear ejercicios aplicados a la cotidianidad de los proyectos
mineros de la regin.
Adquirir capacidades para confeccionar diseos mineros de pit y
botaderos.
Elaborar secuencias mineras a corto, mediano y largo plazo.
Manejar rdenes de magnitud de los costos, inversiones y
operaciones unitarias de una Mina explotada por el mtodo de minera
a cielo abierto.
Conocer y definir equipos utilizados en una mina explotada por
tajo abierto.
Adquirir poder de decisin para definir rutas criticas de acarreo
con el fin de optimizar los recursos, mejorando la rentabilidad del
proyecto.
Aplicacin de principios geomtricos, geotcnicos y ambientales
para la restauracin de terrenos.
Aplicar los fundamentos del Diseo y Planificacin Minera.
Reconocer la importancia del software y su aplicacin en las
labores de planificacin minera.
CONTENIDO
1. Principios bsicos de yacimientos minerales, exploracin y
prospeccin geolgica.
2. Descripcin de mtodos de explotacin en minera a cielo
abierto.
3. Definicin y evaluacin de recursos y reservas:
Clasificacin.
4. Modelo geolgico y econmico de un yacimiento.
5. Mtodos de definicin para los lmites econmicos de una
explotacin a cielo abierto, optimizacin de pit.
6. Teora de planificacin y diseo.
7. Criterios geomtricos, geotcnicos, ambientales, econmicos para
el diseo del tajo a cielo abierto.
8. Dimensionamiento y secuenciamiento de las explotaciones
mineras de acuerdo al ritmo de produccin y optimizacin de Pit
9. Diseo de botaderos.
10. Elaboracin de un Proyecto Minero, uso de herramientas de
software en la planificacin minera de un proyecto, teniendo en
cuenta secuencia minera, botaderos, manejo de drenajes , distancia
de acarreos, etc.
11. Conceptos bsicos de restauracin de botaderos y reas
explotadas.
PLANEAMIENTO MINERO A CIELO ABIERTO
INTRODUCCION
El planeamiento de una mina a cielo abierto debe correlacionar
todas las fases de una operacin minera, determinando la bondad
econmica del yacimiento e indicando una secuencia de ejecucin
apropiada . Hay que tener en cuenta que los factores a considerar
para este propsito son numerosos y deben reflejar las
caractersticas y condiciones limitantes con respecto a un
yacimiento particular.
ETAPAS DE UN PLANEAMIENTO DE UN PROYECTO MINERO A CIELO
ABIERTO
1. ETAPA DE EXPLORACION
El objetivo primordial de esta etapa es recoger informacin
tcnica bsica de los yacimientos minables para confrontarla con el
diagnostico de mercadeo y darle viabilidad al proyecto.
2. ETAPA DE PROYECCION
Topografa de minas
Economa minera
Calculo de reservas
Geoestadistica
Alternativas de explotacin ( racionalizacin, mecanizacin de la
explotacin)
3. ETAPA DE DESARROLLO
Proceso del planeamiento: Largo plazo ( 10- 20 anos ) , Mediano
( 5-10 ) y corto ( 1-5 ).
4. ETAPA DE EJECUCIN
Ubicacin del personal e Instalacin de equipos.
Puesta en marcha del proyecto.
Planos, Esquemas, Ensayos.
Lneas de organizacin : Ingenieros, tcnicos, trabajadores.
Operacin racional de todos los frentes.
[pic]
[pic]
TIPOS DE YACIMIENTOS
Los yacimientos minerales pueden clasificarse de muy diferentes
formas, en funcin del criterio que se elija para llevar a cabo la
clasificacin . los procesos geolgicos que dan lugar a los
yacimientos minerales no siempre son bien conocidos , por lo que
establecer una clasificacin ideal resulta un objetivo utpico. De ah
la gran variedad de clasificaciones, muchas de las cuales tratan
nicamente, de buscar un parmetro lgico que permita pasar revista a
los diferentes tipos de yacimientos presentes en la naturaleza.
A continuacin podemos tener en cuenta criterios como parmetros
para clasificarlos:
El proceso geolgico mas importante en su gnesis
Criterios econmico-geolgicos
El mecanismo de emplazamiento
La litologa de la roca encajante.
El origen de los metales
Las edades relativas del yacimiento
[pic]
CLASIFICACIN DE LOS TIPOS DE YACIMIENTOS.
Los yacimientos explotables por Minera a Cielo Abierto pueden
clasificarse atendiendo a los siguientes criterios:
Por su forma
Por el relieve del terreno original
Por su proximidad a la superficie
Por su inclinacin
Por su complejidad o nmero de mineralizaciones
Por la distribucin de la calidad del mineral en el
yacimiento
Por el tipo de roca dominante
CLASIFICACIN POR SU FORMA
Isomtricos: Se extienden en todas direcciones. Depsitos
masivos.
Estratificados o Filonianos: Se presentan segn dos direcciones
preferentes.
Columnares o cilndricos: Se extienden en una sola direccin.
Intermedios o mixtos: Combinan caractersticas de dos o ms de los
grupos anteriores, debido a su propia gnesis o a la tectnica que
los ha dislocado o replegado.
La morfologa de los yacimientos marca acusadamente:
La geometra final de las explotaciones,
La secuencia de extraccin y El mtodo minero ms adecuado
CLASIFICACIN POR EL RELIEVE DEL TERRENO ORIGINAL
Horizontales o planos: Cuando la superficie es relativamente
llana u horizontal.
[pic]
En ladera: Segn disposicin de masas mineralizadas, pueden ser a
favor de talud o contra talud.
[pic]
Montaosos: cuando el terreno es irregular y se presentan
importantes accidentes topogrficos.
Submarinos y subacuticos: cuando estn cubiertos por una lmina de
agua.
La geometra del terreno determina, en cierta medida, el mtodo de
explotacin y la aplicabilidad de medios mecnicos para llevar a cabo
la extraccin de los distintos materiales.
CLASIFICACIN POR SU PROXIMIDAD A LA SUPERFICIE
Superficiales: cuando no existe material de recubrimiento o este
presenta un espesor inferior a los 20 o 30 m.
Profundos: Localizados a profundidades mayores, entre 40 y 250
m.
Variables: Aquellos en los que una parte es econmicamente
explotable a cielo abierto y el resto, al ir desarrollndose en
profundidad, por minera subterrnea o de interior.
La posicin relativa de un yacimiento determina el tamao de la
explotacin, tanto en planta como en profundidad, as como los
sistemas aplicables, especialmente en lo referente a los medios de
transporte.
[pic]
INTRODUCCIN A LA EXPLORACION
La exploracin y la prospeccin forman parte de la ciencia
geolgica aplicada y trata del descubrimiento y las guas ms eficaces
para el hallazgo de minerales tiles de inters industrial. La
evaluacin tiene por objeto determinar en los plazos ms cortos el
yacimiento y su inters industrial, para despus elegir los
procedimientos ms racionales para su explotacin, determinando la
calidad e importancia de la reserva mineral en cuestin haciendo la
evaluacin econmica total del yacimiento explorado.
La exploracin es la bsqueda de minerales de inters econmico,
esta bsqueda se realiza con ayuda de una investigacin geolgica y
una investigacin geofsica de manera directa e indirecta.
Mientras que con los trabajos de prospeccin permiten determinar
la existencia de yacimientos y a grandes rasgos su extensin, es
misin de las labores de investigacin determinar la cubicacin o la
ley del yacimiento hasta el punto que se pueda decir si el
yacimiento es explotable o no y cual ser su programa de explotacin
adecuada.
EXPLORACIN MINERA
La explotacin de los yacimientos minerales, es una actividad de
alto riesgo econmico, ya que supone unas inversiones a largo plazo
que muchas veces se sustentan en precios del producto minero
sujetos a altas oscilaciones. A su vez, la exploracin supone tambin
un elevado riesgo econmico, derivado ste del hecho de que supone
unos gastos que solamente se recuperan en caso de que la exploracin
tenga xito y suponga una explotacin minera fructfera. Sobre estas
bases, es fcil comprender que la exploracin supone la base de la
industria minera, ya que debe permitir la localizacin de los
recursos mineros explotar, al mnimo coste posible. Para ello, debe
cumplir dos objetivos bsicos:
Identificar muy claramente los objetivos del trabajo a
realizar.
Minimizar los costes sin que ello suponga dejar lagunas.
METODOLOGA DE LA INVESTIGACIN MINERA
En Investigacin Minera se suele subdividir el trabajo en tres
etapas claramente diferenciadas, de forma que solamente se aborda
la siguiente en caso de que la anterior haya cumplido
satisfactoriamente los objetivos previstos. Aunque pueden recibir
distintos nombres, en trminos generales se trata de una fase de
preexploracin, una de exploracin propiamente dicha y otra de
evaluacin. Si incluso sta ltima alcanza los resultados previstos se
realiza un estudio de viabilidad econmica.
Como objetivos generales de cada una de estas etapas se pueden
fijar los siguientes:
Preexploracin: Tiene por objeto determinar si una zona concreta,
normalmente de gran extensin, presenta posibilidades de que exista
un tipo determinado de yacimiento mineral. Esto se establece en
funcin de la informacin de que disponemos sobre ese tipo de
yacimiento y sobre la geologa de la regin de estudio. Suele ser un
trabajo fundamentalmente de gabinete, en el que contaremos con el
apoyo de informacin bibliogrfica, mapas, fotos areas, imgenes de
satlite, etc., aunque puede incluir alguna salida al campo para
reconocer las zonas de mayor inters.
Exploracin: Una vez establecidas las posibilidades de la regin
estudiada, se pasa al estudio sobre el terreno. En esta fase
aplicaremos las diversas tcnicas disponibles para llevar a cabo de
forma lo ms completo posible el trabajo, dentro de las
posibilidades presupuestarias del mismo. Su objeto final debe ser
corroborar o descartar la hiptesis inicial de existencia de
mineralizaciones del tipo prospectado.
Evaluacin: una vez que hemos detectado una mineralizacin de
inters minero, es decir, en la que observamos caracteres que
permiten suponer que pueda llegar a ser explotada, pasamos a llevar
a cabo su evaluacin o valoracin econmica. A pesar de lo que pueda
parecer, los datos de sta no son an concluyentes, y debe ir
seguida, en caso de que la valoracin econmica sea positiva, de un
estudio de viabilidad, que contemple todos los factores geolgicos,
mineros, sociales, ambientales, etc., que pueden permitir (o no)
que una explotacin se lleve a cabo.
HERRAMIENTAS Y TCNICAS DE EXPLORACIN MINERA
La exploracin minera se basa en una serie de tcnicas, unas
instrumentales y otras empricas, de coste muy diverso. Por ello,
normalmente se aplican de forma sucesiva, solo en caso de que el
valor del producto sea suficiente para justificar su empleo, y solo
si son necesarias para complementar las tcnicas que ya se hayan
utilizado hasta el momento. Las tcnicas seran las siguientes:
Recopilacin de informacin
Consiste bsicamente en recopilar toda la informacin disponible
sobre el tipo de yacimiento prospectado (caractersticas geolgicas,
volmenes de reservas esperables, caractersticas geomtricas), as
como sobre la geologa de la zona de estudio y de su historial
minero (tipo de explotaciones mineras que han existido, volumen de
producciones, causas del cierre de las explotaciones). Toda esta
informacin nos debe permitir establecer el modelo concreto de
yacimiento a prospectar y las condiciones bajo las que debe
llevarse a cabo el proceso de prospeccin.
Teledeteccin
La informacin que ofrecen los satlites artificiales que resulta
de utilidad geolgico-minera se refiere a la reflectividad del
terreno frente a la radiacin solar: sta incide sobre el terreno, en
parte se absorbe, y en parte se refleja, en funcin de las
caractersticas del terreno. Determinadas radiaciones producen las
sensaciones apreciables por el ojo humano, pero hay otras zonas del
espectro electromagntico, inapreciables para el ojo, que pueden ser
recogidas y analizadas mediante sensores especficos. La
Teledeteccin aprovecha precisamente estas bandas del espectro para
identificar caractersticas del terreno que pueden reflejar datos de
inters minero, como alteraciones, presencia de determinados
minerales, variaciones de temperatura, humedad.
Geologa
Dentro del trmino genrico de geologa se engloban muchos
apartados distintos del trabajo de reconocimiento geolgico de un
rea. La cartografa geolgica (o elaboracin de un mapa geolgico de la
misma) incluye el levantamiento estratigrfico (conocer la sucesin
de materiales estratigrficos presentes en la zona), el estudio
tectnico (identificacin de las estructuras tectnicas, como fallas,
pliegues, que afectan a los materiales de la zona), el estudio
petrolgico (correcta identificacin de los distintos tipos de
rocas), hidrogeolgico (identificacin de acuferos y de sus
caracteres ms relevantes), etctera. En cada caso tendrn mayor o
menos importancia unos u otros, en funcin del control concreto que
presente la mineralizacin investigada.
Geoqumica
La prospeccin geoqumica consiste en el anlisis de muestras de
sedimentos de arroyos o de suelos o de aguas, o incluso de plantas
que puedan concentrar elementos qumicos relacionados con una
determinada mineralizacin.
As, las distintas variantes de esta tcnica (geoqumica de suelos,
de arroyos, biogeoqumica) analizan muestras de cada uno de estos
tipos, siguiendo patrones ordenados, de forma que se consiga tener
un anlisis representativo de toda una regin, con objeto de
identificar la o las poblaciones anmalas que puedan existir en la
misma, y diferenciarlas de posibles poblaciones anmalas que puedan
ser una indicacin de la existencia de mineralizaciones.
Geofsica
Dentro de esta denominacin genrica encontramos, como en el caso
de la geologa, toda una gama de tcnicas muy diversas, tanto en
coste como en aplicabilidad a cada caso concreto. La base es
siempre la misma: intentar localizar rocas o minerales que
presenten una propiedad fsica que contraste con la de los minerales
o rocas englobantes.
As, las diversas tcnica aplicables y su campo de aplicacin puede
ser el siguiente:
Mtodos elctricos: Se basan en el estudio de la conductividad (o
su inverso, la resistividad) del terreno, mediante dispositivos
relativamente simples: un sistema de introduccin de corriente al
terreno, y otro de medida de la resistividad/conductividad. Se
utilizan para identificar materiales de diferentes conductividades:
por ejemplo, los sulfuros suelen ser muy conductores, al igual que
el grafito. Tambin se utilizan mucho para la investigacin de agua,
debido a que las rocas que contienen agua se hacen algo ms
conductoras que las que no la contienen, siempre y cuando el agua
tenga una cierta salinidad que la haga a su vez conductora.
Mtodos electromagnticos: Su base es el estudio de otras
propiedades elctricas o electromagnticas del terreno. El ms
utilizado es el mtodo de la Polarizacin Inducida, que consiste en
mediar la cargabilidad del terreno: se introduce una corriente
elctrica de alto voltaje en el terreno y al interrumpirse sta se
estudia cmo queda cargado el terreno, y cmo se produce el proceso
de descarga elctrica. Muy utilizado para prospeccin de sulfuros,
Otras tcnicas: polarizacin espontnea, mtodos magnetotelricos,
etc.
Mtodos magnticos: Basados en la medida del campo magntico sobre
el terreno. Este campo magntico como sabemos es funcin del campo
magntico terrestre, pero puede verse afectado por las rocas
existentes en un punto determinado, sobre todo si existen en la
misma minerales ferromagnticos, como la magnetita o la
pirrotina.
.
Mtodos gravimtricos: se basan en la medida del campo
gravitatorio terrestre, que al igual que en el caso anterior, puede
estar modificado de sus valores normales por la presencia de rocas
especficas, en este caso de densidad distinta a la normal. El
gravmetro es el instrumento que se emplea para detectar estas
variaciones, que por su pequea entidad y por la influencia que
presentan las variaciones topogrficas requieren correcciones muy
detalladas, y por tanto, tambin muy costosas. Esta tcnica ha sido
utilizada con gran efectividad en la deteccin de cuerpos de
sulfuros masivos.
Mtodos radiomtricos: se basan en la deteccin de radioactividad
emitida por el terreno, y se utilizan fundamentalmente para la
prospeccin de yacimientos de uranio.
Ssmica: La transmisin de las ondas ssmicas por el terreno est
sujeta a una serie de postulados en los que intervienen parmetros
relacionados con la naturaleza de las rocas que atraviesan. De esta
forma, si causamos pequeos movimientos ssmicos, mediante
explosiones o cada de objetos pesados y analizamos la distribucin
de las ondas ssmicas hasta puntos de medida estratgicamente
situados, al igual que se hace con las ondas sonoras en las
ecografas, podemos establecer conclusiones sobre la naturaleza de
las rocas del subsuelo. Se diferencian dos grandes tcnicas
diferentes: la ssmica de reflexin y la de refraccin, que analizan
cada uno de estos aspectos de la transmisin de las ondas ssmicas.
Es una de las tcnicas ms caras, por lo que solo se utiliza para
investigacin de recursos de alto coste, como el petrleo.
Sondeos mecnicos
Los sondeos son una herramienta vital la investigacin minera,
que nos permite confirmar o desmentir nuestras interpretaciones, ya
que esta tcnica permite obtener muestras del subsuelo a
profundidades variables. Su principal problema deriva de su
representatividad, pues no hay que olvidar que estas muestras
constituyen, en el mejor de los casos (sondeos con recuperacin de
testigo continuo) un cilindro de roca de algunos centmetros de
dimetro, que puede no haberse recuperado completamente (ha podido
haber prdidas durante la perforacin o la extraccin), y que puede
haber cortado la mineralizacin en un punto excepcionalmente pobre o
excepcionalmente rico. No obstante, son la informacin ms valiosa de
que se dispone sobre la mineralizacin mientras no se llegue hasta
ella mediante labores mineras
PERFORACIONES MODELAMIENTO GEOLOGICO
Existen 3 tipos de base de datos para realizar las perforaciones
que nos permitirn realizar el modelamiento geolgico en un software
de planificacin.
COLLAR SURPAC
|DESC |Y |X |Z |DEPTH ||GEOMET |711488,29 |153282,42 |180 |750
||NUCLEO 1 |711702,22 |153335,3 |169,7 |350,2 ||3147 |711765,94
|153391,01 |152,67 |98 ||3124 |711735,1 |153179,58 |167,56 |112
||3047 |712144,77 |154673,88 |145,77 |72 ||3190 |712135,41
|154640,94 |146 |92 ||NP98 |712134,4 |154627,55 |113,83 |139 ||3114
|712003,57 |153924,52 |155,56 |106 ||3150 |711987,55 |153754,11
|156,95 |108 ||3153 |711952,4 |153666,44 |177,67 |110 ||3260
|711925,21 |153506,9 |112,26 |59 ||3261 |711912,28 |153450,08
|110,74 |57,7 ||M105-20 |712271,57 |153689,93 |119 |3 ||M105-21
|712291,114 |153691,507 |133 |3 ||M110-8 |712189,116 |153764,63 |99
|3 ||M110-9 |712144,023 |153248,637 |47 |3 |
GEOLOGIA SURPAC
|hole_id |sample_id |Depth_from |Depth_to ||GEOMET |165 |172,30
|178,40 ||GEOMET |160 |210,20 |221,20 ||GEOMET |156 |270,90 |272,10
||GEOMET |155 |275,00 |278,90 ||GEOMET |150 |286,70 |291,20
||GEOMET |140 |338,70 |340,90 |
SURVEY SURPAC
|hole_id |max_depth |dip |azimuth ||GEOMET |750 |-90 |0 ||3096
|58 |-90 |0 ||3087 |70 |-90 |0 ||3027 |19 |-90 |0 ||3009 |52 |-90
|0 ||3016 |18 |-90 |0 ||3081 |27 |-90 |0 ||3021 |56 |-90 |0 ||3121
|97 |-90 |0 |
LITHOLOGY EN MINEX
|BOREID |FROM |TOLITHO |ROCKTYPE |RECOVERY ||BNBY47 |0 |3.6 |CL
|100 ||BNBY47 |3.6 |4.8 |CL |100 ||BNBY47 |4.8 |8.4 |CL |100
||BNBY47 |8.4 |9.456 |MS |100 ||BNBY47 |9.456 |11.316 |CW |100
||BNBY47 |11.316 |11.82 |CM |100 ||BNBY47 |11.82 |13.02 |MS |100
||BNBY47 |13.02 |14.22 |SL |100 |
QUALITY EN MINEX
|BOREID |FROM |TOQUAL |ASH |RD |MOIST |SE ||BNBG1 |74.28 |77.652
|19.5 |1.4 |9.82 |28 ||BNBG1 |210.684 |213.468 |23.8 |1.44 |9.12
|26 ||BNBG1 |283.764 |286.704 |20.1 |1.41 |9.65 |27.5 ||BNBG1
|289.332 |291.324 |25.4 |1.46 |8.77 |25 ||BNBG1 |304.116 |306.06
|23.3 |1.44 |9.12 |26 ||BNBG1 |324.888 |325.836 |7.6 |1.29 |11.75
|33.5 ||BNBG1 |338.496 |340.956 |29.7 |1.5 |8.07 |23 |
2. ESTIMACIN DE RECURSOS
La Estimacin de Recursos es una de las etapas ms importantes
para evaluar un depsito o parte de un depsito de minerales.
La estimacin de recursos interviene inmediatamente despus que se
cuenta con la informacin de campo y con informacin de taladros. Es
un actividad permanente durante las operaciones mineras, la calidad
y certeza de la estimacin es parte fundamental para el logro de las
metas de produccin.
Por ello el tipo de tcnica de estimacin y el procedimiento que
se aplique, debe demostrar confiabilidad y certeza durante los
procesos de verificacin, conciliacin y reconciliacin.
La estimacin de recursos se realiza contando con dos elementos
fundamentales: (1) resultados de ensayes de muestras, provenientes
de las distintas formas, tales como sondajes diamantinos (ddh),
sondajes de aire reversa (rcd), taladros de voladura para produccin
(bhd), canaletas, trincheras, etc. Que aseguren la correcta
aplicacin de las tecnologas de muestreo y tratamiento de la
muestra, evitando todas las formas de sesgo posible. (2) la
interpretacin geolgica, debidamente ingresada a medios
digitales.
La evaluacin de recursos se desarrolla de manera distinta para
cuerpos, vetas angostas y mantos (con fuerte o suave buzamiento).
En todos los casos es necesario la aplicacin de reglas y estndares
de estimacin establecidas en la base terica y prctica de la
geoestadstica.
Al margen de otras recomendaciones importantes, consideramos
tener presente las siguientes consideraciones para el clculo de
recursos:
1. Las leyes de metal deben contar con un registro, acompaado de
la interpretacin geolgica y los cores fsicos guardados y
protegidos.
2. Los logueos y los resultados de anlisis qumicos deben estar
registrados en medios magnticos.
3. Se recomienda aplicar los estndares internacionales en el
anlisis, registro y proteccin de las muestras, ante una eventual
necesidad de financiamiento bancario.
4. Para los clculos de estimacin de recursos aplicar software
seguro y de preferencia bancable, por ejemplo: Vulcan, Mine Sight,
Gemscom, Data Mine, etc.
5. Encargar la revisin de la estimacin de los recursos a
terceros, a fin de asegurar los resultados.
6. Asegrese usted que las variables de clculo utilizadas en el
software de estimacin fueron correctamente aplicadas, acorde a los
lineamientos y parmetros establecidos por la geoestadstica. El uso
de criterios de clculo sin sustento previo puede ocasionar riesgos
de baja precisin en los resultados.
7. Evaluar y verificar si la precisin de la estimacin
encontrada, guarda relacin con el tipo de mineralizacin del depsito
y con los indicadores encontrados en el variograma.
8. Asegrese de visualizar a tres dimensiones el modelo de
recursos y la informacin geolgica para mejor interpretacin de los
resultados.
9. Que los resultados de estimacin de recursos sean exportable
al software de clculo de "reservas" minables.
10.Considere usted que los solo los recursos medidos e indicados
podrn participar en los siguientes procesos de evaluacin econmica
del depsito, los recursos inferidos no podrn formar parte en la
evaluacin ni estar comprendidos como parte de reservas probadas y
probables.
GEOESTADSTICA
Con el objetivo de obtener una mayor precisin en la estimacin de
las reservas minerales, surge la Geoestadstica. Su punto de partida
corresponde al encontrar en la naturaleza informacin aleatoria
desde un punto de vista local, sin embargo en esta misma naturaleza
se encuentra a nivel global una funcin matemtica que describe el
comportamiento de la aleatoriedad en cada lugar.
La medicin de la aleatoriedad local es expresada con conceptos e
indicadores probabilsticos, definindose para todo el escenario
geogrfico una funcin probabilstica funcin aleatoria FA, que
represente este comportamiento en cada lugar.
As podemos definir en un punto (x) de la naturaleza el
comportamiento aleatorio de una variable Z, con (VA)Z(x), en dos
puntos x e y se tendrn dos VA: Z(x) y Z(y) que sern diferentes,
pero no sern independientes por que existe una correlacin entre
ellas, que es empresada por FA.
3. RESERVAS MINERALES
Las reservas constituyen el activo valorizado de mineral que
puede ser extraido econmicamente, para llegar a estos resultados es
necesario realizar un anlisis y clculo de costos de produccin,
recuperacin metalrgica y eleccin del precio del metal o metales
dentro de los plazos de recuperacin de la inversin mas
utilidades.Estas tres variables, al parecer simples, definen con
certeza la ley de corte (cut off) requerida para el trabajo
cotidiano de las operaciones mineras.
Ley * T * R * P > Ci
En donde las variables son tonelaje (T), recuperacin metalrgica
(R), precio del metal a vender (P), costos (Ci)para cada actividad
minera i. En las operaciones mineras siempre se tiene que buscar
que el lado izquierdo de la expresin sea mucho mayor que el lado
derecho, sin embargo estas expresiones al ser iguales se encuentra
la Ley que indica el valor mnimo de la ley que se debe extraer y
enviar a la planta metalrgica.
Ley * T * R * P = Ci
La Ley del mineral (ley equivalente si son varios elementos, por
ejemplo Pb, Ag, Zn) en este caso significa el Cut Off o Ley de
Corte. Hoy se manejan trminos como cut off operativo, cut off
empresarial y otros, que se van adoptando en un proyecto minero a
medida que avanzan las operaciones y se tienen que interactuar con
activos depreciados (pero con importante valor en el mercado), con
costos financieros pagados o refinanciados.
Con esta ley de corte podemos identificar los cuerpos o zonas
mineralizadas de inters, sin embargo es necesario que este volumen
de mineral identificado pueda pagar su extraccin, tanto en minera
subterrnea como en minera superficial, este concepto es de igual
significado.
Los recursos clasificados en medidos, indicados e inferidos
mantienen esta calificacin en base a la precisin de la estimacin
que depende de la cantidad de muestras y la proximidad de las
mismas utilizadas en la estimacin de recursos, sin embargo esta
clasificacin de recursos mantienen una relacin directa con las
reservas probadas y probables, pero aqu es muy importante precisar
que la calificacin de reservas depende ms de la facilidad de
extraccin del mineral. De esta manera se entiende con facilidad que
no todos los recursos medidos e indicados podrn convertirse en
reservas probadas o probables. Es aqu en donde se destaca que las
reservas (probadas o probables) se definen por anlisis de costos,
precios y recuperacin metalrgica.
CRITERIOS PARA EL CLCULO DE RESERVAS EN MINERA SUBTERRNEA
Partiendo del clculo de recursos, con el cual se puede
determinar la cantidad de metal presente en cada punto posible de
extraccin, es posible valorizar cada uno de los volmenes con
recursos estimados. Si tenemos tajeos de vetas en mina subterranea
con tonelajes y leyes de metal, stas recibirn un valor de acuerdo
al contenido de metal, precio y recuperacin metalrgica.
El siguiente paso es iniciar en forma virtual la extraccin de
estos tajeos siempre y cuando paguen el proceso de minado hasta
colocarlo en la planta de tratamiento. Si bien la ley de corte es
un importante clasificador de zonas de explotacin, en minera
subterranea tambin es importante determinar el tonelaje suficiente
que pueda pagar cada tajeo en los desarrollos que se requieren para
su extraccin.
Para poder calcular las reservas, es necesario realizar el diseo
de la mina subterrnea, este diseo debe suministrar seguridad
durante la extraccin del mineral de cada tajeo considerando
aspectos y consideraciones netamente operativas, como por
ejemplo:
1. Certeza de la estimacin clasificado en Reservas Probadas y
Reservas Probables.
2. Distancia de la planta que permita costos de transporte de
mineral incluidos en la Ley de Corte.
3. Consideraciones de distancia, accesibilidad, transporte y
acarreo
4. Condiciones de trabajo (seguridad, ventilacin, etc)
En el grfico N 1 se observa, a manera de ejemplo, un conjunto de
tajeos con "recursos estimados" y calificados de la forma
siguiente: (A) Medidas, (B) Indicadas, (C) Inferidas. Realizando
una evaluacin de cada tajeo y la factibilidad de su extraccin, se
determina que de los recursos medidos (A) se extraen econmicamente
los tajeos A1 al A10 conformando las "reservas probadas". De los
recursos indicados (B) se determina que solo pueden ser extraidos
econmicamente los tajeos B1 al B4 conformando las "reservas
probables".
[pic]
Se observan tajeos con recursos medidos (A) y recursos indicados
(B) que no podrn ser extraidos, por posible falta de algunas de las
condiciones de operatividad (2), (3) (4), indicadas en prrafos
anteriores.
Tambin se observa a los recursos inferidos que no son tomados en
cuenta en la evaluacin de reservas para extraccin
Hoy en da con el conocimiento de las operaciones y aplicando
intensivamente software de diseo podemos determinar con mayor
rapidez y certeza, no solo cuales son los tajeos que se debe
extraer econmicamente, sino tambin la secuencia de extraccin (plan
de minado) a corto, mediano y largo plazo, plasmando en tres
dimensiones el modelo geolgico del yacimiento, las rutas de acceso
y como quedarn la mina al final de sus operaciones
CRITERIOS PARA EL CLCULO DE RESERVAS EN MINERA SUPERFICIAL
Para calcular las reservas en minera superficial, es necesario
realizar el diseo de la mina a tajo abierto, el diseo se sustenta
en lograr identificar los bloques estimados con ley superior a la
ley de corte (cut off) y al mismo tiempo su extraccin pague el
estril o desmonte que se encuentra sobre ellos.
[pic]
Entre las consideraciones mas importantes que se deben tener en
cuenta para el diseo de una mina a cielo abierto, se presentan las
siguientes:
1. Modelo de bloques con valores de ley y certeza de la
estimacin de bloques de mineral
2. Recursos clasificados en medidos, indicados e inferidos
3. Modelo topogrfico del terreno, en una extensin suficiente
para la extensin de los taludes del tajo
4. Altura del banco de explotacin y gradiente de los taludes en
direcciones
5. Recuperacin metalrgica, Costos de Mina y de Planta, Precios
de los metales a explotar.
Con esta informacin se procede a calcular el diseo ptimo del
tajo mediante cualquiera del software disponible en el mercado que
garantice la optimalidad del clculo.
El diseo ptimo es nico, por ser una funcin matemtica, sin
embargo constituye un diseo por lo general no aplicable en 100%,
debido a que muchas veces presenta contornos no compatibles con la
operacin de los equipos de minado. Para ello, es necesario
introducir ajustes en el diseo aplicando criterios operativos, si
bien estos ajustes alejarn en un pequeo porcentaje el diseo ptimo
matemtico, estaremos logrando un ptimo tcnico operativo para el
proceso de produccin.
Una vez obtenido el "diseo ptimo tcnico" de la mina a cielo
abierto, se procede a calcular el tonelaje de mineral que se
encuentra en su interior, el mineral dentro del pit es calificado
como reservas. Aquellos recursos que fueron calificados como
"recursos medidos" y que se encuentran al interior del diseo,
reciben el calificativo de "reservas probadas". Aquellos recursos
que fueron calificados como "recursos indicados" y que se
encuentran al interior del diseo, reciben el calificativo de
"reservas probables". Los recursos inferidos no son tomados en
cuenta para el clculo del diseo del pit y tampoco como contribucin
en los tonelajes de reservas.
4. DEFINICIN DE MTODO DE EXPLOTACION
Se puede definir el mtodo de explotacin como el conjunto de
operaciones y procesos que de forma ordenada y repetitiva permiten
extraer correctamente el mineral de un yacimiento. El mtodo consta
de tres fases escritas a continuacin, en funcin de cmo sean estas
tres fases se definir el sistema:
Arranque
Carga
Transporte
Centrndonos en las explotaciones a cielo abierto vamos a ver
ventajas e inconvenientes con respecto a la minera subterrnea.
VENTAJAS
Mejor conocimiento geolgico.
Posibilidad de explotar bajas leyes.
Alta productividad.
Menor inversin.
Los costes de explotacin tambin son menores.
INCONVENIENTES
Costes muy altos, en comparacin con interior, derivados del
impacto ambiental y la restauracin.
Influencia de la climatologa.
IMPORTANCIA DE LA SELECCIN DEL MTODO DE EXPLOTACIN
El diseo de una mina tiene mltiples facetas y objetivos, entre
los que cabe destacar: la seleccin del mtodo de explotacin, el
dimensionamiento geomtrico de la mina, la determinacin del ritmo
anual de produccin y la ley de corte, la secuencia de extraccin,
etc.
Actualmente, como las inversiones de capital que se precisan
para abrir una nueva mina o para cambiar el mtodo de explotacin
existente son muy elevadas, y la influencia que estos tienen sobre
los costes de extraccin son muy importantes, es necesario que dicho
proceso de seleccin responda a un anlisis sistemtico y global de
todos los parmetros especficos del yacimiento:
Geometra del depsito y distribucin de leyes.
Propiedades geotcnicas del mineral y rocas encajante.
Factores econmicos, limitaciones ambientales, condiciones
sociales.
Tan importante o ms que el mtodo minero, y en ocasiones ligado
con el mismo, se encuentran la determinacin del ritmo de produccin
anual y la ley de corte. Su incidencia sobre la economa del
proyecto es muy grande, ya que, por ejemplo, la ley de corte afecta
directamente al volumen total de reservas explotables, a la ley
media del mineral y en las minas a cielo abierto al ratio estril /
mineral; y por otro lado, el segundo parmetro de diseo, que es la
capacidad de produccin, si es muy pequea no permite las economas de
escala y da lugar a que los ingresos se consigan de forma muy
lenta, y si el ritmo de explotacin es intenso conlleva una inversin
inicial muy alta, que puede llegar a no recuperarse durante la
reducida vida de la mina.
Por todo lo indicado, esta etapa tcnica de estudio y seleccin
del mtodo dentro del desarrollo de un proyecto minero es de suma
importancia, ya que condicionar los resultados econmicos
futuros.
Se denomina mtodo minero a un proceso iterativo tanto desde el
punto de vista temporal como espacial, que permite llevar a cabo la
explotacin minera de un yacimiento por medio de un conjunto de
sistemas, procesos y mquinas que operan de una forma ordenada,
repetitiva y rutinaria.
La minera a cielo abierto se caracteriza por los grandes
volmenes de materiales que se deben mover. La disposicin del
yacimiento y el recubrimiento e intercalaciones de material estril
determinan la relacin estril/mineral con que se debe extraer este
ltimo. Este parmetro, comnmente denominado "ratio", puede ser muy
variable de unos depsitos a otros, pero en todos condiciona la
viabilidad econmica de las explotaciones y, consecuentemente, la
profundidad que es posible alcanzar por minera de superficie.
En minera subterrnea la extraccin de estril suele ser
prcticamente insignificante a lo largo de la vida de la mina, pues
slo proceder de las labores de acceso y preparacin. En este grupo
de mtodos, el control del terreno o de los huecos, una vez extrado
el mineral, es una de las consideraciones ms importantes que
interviene en la forma de explotar un yacimiento.
Los tipos de control o tratamiento de los huecos dentro de los
macizos rocosos varan desde el mantenimiento rgido del terreno
mediante pilares, pasando por diferentes grados de sostenimiento de
los hastiales, con cierre y hundimiento controlado de estos, hasta
el hundimiento completo del mineral o del recubrimiento de
estril.
METODOS DE EXPLOTACION
Entre los mtodos de explotacin de superficie, se pueden
identificar los siguientes:
Cielo abierto, rajo abierto o tajo abierto (llamado Open Pit en
ingls)..
Cantera (llamado Quarry en ingls). Este nombre se da a la
explotacin de mineral que puede utilizarse directamente en
aplicaciones industriales, como es el caso de la slice, caliza y
piedra de construccin.
Lavaderos o placeres. Corresponde a la explotacin de depsitos de
arena en antiguos lechos de ros o playas, con el fin de recuperar
oro, piedras preciosas u otros elementos qumicos valiosos.
Otros. Existen otros mtodos poco convencionales para le
extraccin de algunos elementos de inters, como por ejemplo la
disolucin, que corresponde a la extraccin de azufre o sales
solubles mediante la incorporacin de un solvente y posterior
extraccin del soluto de la solucin recuperada, y la minera costa
afuera, para la extraccin de ndulos de manganeso presentes en el
fondo del ocano.
