7/25/2019 Dilucion Operacional en Mina El Soldado
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UNIVERSIDAD DE CHILE
FACULTAD DE CIENCIAS FISICAS Y MATEMATICAS
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL DE MINAS
DILUCIN OPER CION L EN MIN EL SOLD DO
MEMORI P R OPT R L TITULO DE INGENIER CIVIL DE MIN S
CL UDI FERN ND DE NICOL PEREZ
PROFESOR GUIA:
JUAN ALBERTO MONTES ABALLAY
MIEMBROS DE LA COMISION:
HANS GPFERT MIELBIG
LINDA MARCELA CASTILLO DELGADO
SANTIAGO DE CHILE
2015
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RESUMEN
Uno de los principales problemas de la minera corresponde a la determinacin de la dilucin
operativa, la cual genera un impacto en el beneficio econmico, haciendo que muchas veces se
incurra en menores retornos de los esperados.
Existe un sinfn de causales de dilucin, partiendo por las caractersticas inherentes de la roca
mineral a explotar (como la geologa y geomecnica del sector); la seleccin de equipos mina; la
altura de los bancos del rajo (en el caso de minera a cielo abierto) y la inclinacin del mineral
respecto de la horizontal, lo que repercutir en el desplazamiento producto de la voladura; la
interaccin con otras estructuras de la mina (fallas, cuas y cavidades); y no olvidar la experiencia y
conocimiento de los operadores de equipos.
El objetivo general del presente trabajo es analizar diferentes focos de dilucin en la mina El Soldado,
cuantificando su importe en la dilucin global y estudiando posibles soluciones para disminuirla.
Asimismo, se pretende entender la forma de operar una faena a cielo abierto, donde existen
muchsimas dificultades de operacin (cuas, poco mineral, cuerpos mineralizados aislados, etc.),adems de complicaciones econmicas por las prdidas millonarias que se producirn en El Soldado
en los prximos aos.
La metodologa de la experiencia consiste en: presentacin del problema, anlisis de antecedentes
operacionales de la faena, revisin bibliogrfica de la temtica en estudio, identificacin y anlisis de
los puntos de dilucin en la operacin, finalizando con una evaluacin econmica.
Los focos de dilucin a estudiar son: modelo geolgico, definicin de polgonos de extraccin
operativos, tronadura, forma de carguo, selectividad de equipos de carguo, caserones rellenos,
error de muestreo geolgico, caminos y rampas y prcticas operacionales.
La distribucin inicial de la dilucin en la operacin es la que se muestra a continuacin:
Ilustracin 1: Distribucin inicial de dilucin en El Soldado
Se concluye que, disminuyendo la dilucin a un 5% (valor asociado al modelo geolgico), se obtienen
ganancias de $9,25 MUSD.
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ABSTRACT
One of the main problems of mining corresponds to determining the operational dilution, which has
an impact on the economic benefit, which often incurs on lower returns than expected.
There are countless causes for dilution, starting with the inherent characteristics of the mineral rock
to explode (like mineralogy geometry and geomechanics); mine equipment selection; the height of
the pit benches (in the case of open pit mining) and mineral inclination from the horizontal, which
will affect the mineral displacement after blasting; interaction with other mine structures (faults,
wedges and cavities); and not to forget the expertise of equipment operators.
The overall objective of this paper is to analyze different sources of dilution at El Soldado mine,
quantifying the amount in the overall dilution and studying possible solutions to decrease it. It also
seeks to understand how to operate an open pit mine, especially one where there are many
operational difficulties (exposed faults, wedges, slightly mineral, isolated ore bodies, etc.) as well as
economic implications for the high losses to occur in El Soldado in the coming years.
The methodology of the experience consist in: presentation of the problem, analysis of operationalhistory of the mine, literature review of the topic under study, identifying points of dilution in the
operation and an economic evaluation.
The emphases of dilution study are: geological model, operational definition of polygons removal,
blasting, form loading, haulage equipment selectivity, stuffed cavities, geological sampling error,
roads and ramps, and operational practices.
The initial distribution of the dilution in the operation is shown below:
Ilustracin 2: Dilution initial distribution - El Solado Mine
It is concluded that reducing the dilution to 5% (value associated to the geological model), $9.25
MUSD gains are obtained.
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AGRADECIMIENTOS
En primer lugar quisiera agradecer a mi familia que fue, es y seguir siendo un pilar fundamental en
mi vida. Hubo momentos buenos y malos, pero siempre estuvieron a mi lado apoyndome y
dndome las fuerzas necesarias para seguir el camino de convertirme en profesional.
A mi novio, futuro esposo, Sebastin Pizarro. Pensar que ya son siete aos juntos y me acompaaste
durante toda la vida universitaria, dndome amor, cario y apoyo incondicional, adems de los
muchos consejos para poder sacar uno que otro ramo que se convirtieron en tormentos. Gracias por
estar a mi lado y por todas las palabras de nimo durante este proceso.
A todos mis amigos y compaeros de colegio y carrera. Las clases, estudios y juntas fueron ms
amenas por estar ustedes en ellas.
A los profesores Juan Montes y Hans Gpfert por darse el tiempo de leer cada uno de mis borradores
y juntarse conmigo para darme diferentes recomendaciones de cmo abordar la memoria.
Y finalmente, a Anglo American, operacin El Soldado, por darme la oportunidad de realizar mimemoria en sus dependencias y de conocer a las maravillosas personas que trabajan ah. Hicieron de
mi estada en la mina un muy agradable recuerdo.
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TABLA DE CONTENIDO
TABLA DE CONTENIDO ............................................................................................................................. v
INDICE DE ILUSTRACIONES .................................................................................................................... viii
INDICE DE TABLAS .................................................................................................................................... x
1. INTRODUCCIN ............................................................................................................................... 1
1.1. Preliminares ............................................................................................................................ 1
1.2. Objetivos ................................................................................................................................. 2
1.2.1. General ............................................................................................................................ 2
1.2.2. Especficos ....................................................................................................................... 2
1.3. Alcances ................................................................................................................................... 2
1.4. Metodologa ............................................................................................................................ 2
1.4.1. Presentacin del problema ............................................................................................. 3
1.4.2. Anlisis de antecedentes operacionales de la faena ...................................................... 3
1.4.3. Revisin bibliogrfica de la temtica en estudio ............................................................. 3
1.4.4. Identificacin de puntos de dilucin en la operacin ..................................................... 3
1.4.5. Identificacin, anlisis y rediseo de mtodos de control .............................................. 3
1.4.6. Evaluacin Econmica ..................................................................................................... 4
2. ANTECEDENTES DE LA EMPRESA .................................................................................................... 5
2.1. Anglo AmericanCompaa minera a nivel internacional ..................................................... 5
2.2. Anglo American en Chile ......................................................................................................... 5
2.2.1. Resea histrica .............................................................................................................. 5
2.2.2. La seguridad como principio fundamental ...................................................................... 6
2.2.3. Operaciones en Chile....................................................................................................... 7
3. ANTECEDENTES DE OPERACIN EL SOLDADO ................................................................................ 8
3.1. Ubicacin ................................................................................................................................. 8
3.2. Geologa del yacimiento .......................................................................................................... 8
3.3. Proceso productivo ................................................................................................................. 9
3.3.1. xidos de cobre ............................................................................................................. 11
3.3.2. Sulfuros de cobre .......................................................................................................... 11
3.4. Operaciones unitarias y flota de equipos mina ..................................................................... 12
3.4.1. Desarrollo ...................................................................................................................... 12
3.4.2. Perforacin y Tronadura (P&T) ..................................................................................... 12
3.4.3. Carguo y Transporte (C&T) ........................................................................................... 13
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TABLA DE CONTENIDO
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3.4.4. Servicios de apoyo a la operacin ................................................................................. 13
3.5. Diseo minero ....................................................................................................................... 14
3.6. Estndares operacionales mina ............................................................................................ 15
3.6.1. Frente de carguo .......................................................................................................... 15
3.6.2. Piso de bancos ............................................................................................................... 183.6.3. Caminos mineros ........................................................................................................... 18
4. MARCO TERICO ........................................................................................................................... 22
4.1. Ley de corte ........................................................................................................................... 22
4.2. Selectividad minera ............................................................................................................... 23
4.2.1. Efecto soporte ............................................................................................................... 23
4.2.2. Efecto de la informacin ............................................................................................... 23
4.2.3. Dilucin minera ............................................................................................................. 244.3. Planificacin minera .............................................................................................................. 26
4.3.1. Tipos de planificacin minera ....................................................................................... 27
4.3.2. Proceso de planificacin ................................................................................................ 28
4.3.3. Planificacin en minera a cielo abierto ........................................................................ 28
4.4. Conciliacin MinaPlanta .................................................................................................... 29
5. PROBLEMTICA ............................................................................................................................. 30
6. DILUCIN EN MINA EL SOLDADO .................................................................................................. 31
6.1. Dilucin planificada ............................................................................................................... 31
6.1.1. Dilucin inherente del modelo geolgico ..................................................................... 31
6.1.2. Dilucin por definicin de polgonos de extraccin ...................................................... 34
6.2. Dilucin operacional .............................................................................................................. 36
6.2.1. Dilucin por tronadura .................................................................................................. 36
6.2.2. Dilucin por forma de carguo ....................................................................................... 40
6.2.3. Dilucin por selectividad de equipos de carguo .......................................................... 42
6.2.4. Dilucin por caserones rellenos .................................................................................... 42
6.2.5. Dilucin por error de muestreo geolgico .................................................................... 44
6.2.6. Dilucin por caminos ..................................................................................................... 45
6.2.7. Prcticas operacionales ................................................................................................. 46
7. EVALUACIN ECONMICA ............................................................................................................ 48
8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........................................................................................ 50
8.1. Dilucin planificada ............................................................................................................... 50
8.1.1. Dilucin inherente del modelo geolgico ..................................................................... 50
8.1.2. Dilucin por definicin de polgonos de extraccin ...................................................... 50
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TABLA DE CONTENIDO
vii
8.2. Dilucin operacional .............................................................................................................. 50
8.2.1. Dilucin por tronadura .................................................................................................. 50
8.2.2. Dilucin por forma de carguo ....................................................................................... 51
8.2.3. Dilucin por selectividad de equipos de carguo .......................................................... 51
8.2.4. Dilucin por caserones rellenos .................................................................................... 518.2.5. Dilucin por error de muestreo geolgico .................................................................... 51
8.2.6. Dilucin por caminos ..................................................................................................... 52
8.2.7. Prcticas operacionales ................................................................................................. 52
9. BIBLIOGRAFA ................................................................................................................................ 53
10. ANEXOS ..................................................................................................................................... 54
A. Resultados prueba de tronadura con tubos de PVC ................................................................. 54
B. Procedimiento de control de mineral ....................................................................................... 59
Contenido ...................................................................................................................................... 59
i. Objetivo ................................................................................................................................. 59
ii. Alcance .................................................................................................................................. 59
iii. Terminologa ......................................................................................................................... 59
iv. Responsabilidades ................................................................................................................. 59
v. Equipos de proteccin personal y materiales ....................................................................... 60
vi. Impactos al medio ambiente................................................................................................. 60
vii. Descripcin de la actividad ................................................................................................ 61
viii. Actividades ........................................................................................................................ 61
ix. Requerimientos legales aplicables ........................................................................................ 62
x. Anlisis de seguridad del trabajo .......................................................................................... 62
xi. Anexos ................................................................................................................................... 66
C. Instrumentacin topogrficaEstacin total ........................................................................... 69
i. Definicin .............................................................................................................................. 69
ii. Aplicaciones generales .......................................................................................................... 71
iii. Funcionamiento .................................................................................................................... 71
D. Protocolo de Muestreo y Preparacin de Muestras ................................................................. 72
i. Estndares de Cobre ............................................................................................................. 72
ii. Blancos .................................................................................................................................. 72
iii. Duplicados ............................................................................................................................. 73
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INDICE DE ILUSTRACIONES
Ilustracin 1: Distribucin inicial de dilucin en El Soldado ..................................................................... ii
Ilustracin 2: Dilution initial distribution - El Solado Mine ..................................................................... iii
Ilustracin 3: Metodologa de trabajo..................................................................................................... 2
Ilustracin 4: Pases con operaciones mineras de Anglo American ........................................................ 5
Ilustracin 5: Ubicacin de divisiones de Anglo American en Chile ........................................................ 7
Ilustracin 6: Mapa de ubicacin de mina El Soldado ............................................................................ 8
Ilustracin 7: Agrupaciones de cuerpos mineralizados en mina El SoldadoVista en planta ............... 9
Ilustracin 8: Fases operativas de mina El Soldado ................................................................................ 9
Ilustracin 9: Operacin El Soldado ...................................................................................................... 10
Ilustracin 10: Destinos del mineral proveniente de la mina ............................................................... 10
Ilustracin 11: Proceso productivo de mina El Soldado ........................................................................ 12
Ilustracin 12: Malla cuadrada (izquierda) ; Malla trabada (derecha).................................................. 15
Ilustracin 13: Ubicacin de cargador y camin en frente de ancho mnimo ...................................... 15
Ilustracin 14: Carguo de camiones, cargador de frente al montn de saca ...................................... 16
Ilustracin 15: Carguo de camiones, cargador perpendicular al montn de saca ............................... 17
Ilustracin 16: Carguo de camiones con Pala Hidrulica ..................................................................... 17
Ilustracin 17: Dimensiones Frente de Carguo para carga Doble de Pala ........................................... 18
Ilustracin 18: Ancho de camino de 2 pistas sin camelln central ....................................................... 19Ilustracin 19: Ancho de camino de 2 pistas con camelln central ...................................................... 19
Ilustracin 20: Ancho de camino de 1 pista .......................................................................................... 20
Ilustracin 21: Efecto soporte ............................................................................................................... 23
Ilustracin 22: Definicin de polgonos de extraccin (amarillo: mineral, azul: estril) ....................... 25
Ilustracin 23: Tipos de contacto entre estril y mineral ..................................................................... 26
Ilustracin 24: Movimiento mina y produccin de cobre - Plan 2013 y 2014 ...................................... 30
Ilustracin 25: Cash-flow de El Soldado ................................................................................................ 30
Ilustracin 26: Rebloqueo desde Modelo de Estimacin a Modelo de Planificacin ........................... 31
Ilustracin 27: Ejemplo de definicin de zona estril y zona mineral ................................................... 32
Ilustracin 28: Esquema demostrativo del uso del mtodo I para rebloqueo...................................... 32
Ilustracin 29: Esquema demostrativo del uso del mtodo IP para rebloqueo ................................... 33
Ilustracin 30: Tamao de bloque......................................................................................................... 34
Ilustracin 31: Polgono de extraccin para una zona X de la mina (rojo:mineral ; blanco:estril) ..... 34
Ilustracin 32: Esquema explicativo polgono de extraccin ................................................................ 35
Ilustracin 33: Distribucin de dilucin planificada .............................................................................. 35
Ilustracin 34: Desplazamiento de material tronado (gris oscuro: mineral, gris claro: estril) ............ 36
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INDICE DE ILUSTRACIONES
ix
Ilustracin 35: Esquema de prueba de tronadura con cmara de alta velocidad ................................ 37
Ilustracin 36: Secuencia de tronadura grabada por la cmara de alta velocidad ............................... 37
Ilustracin 37: Esquema de prueba de tronadura con tubos de PVC ................................................... 38
Ilustracin 38: Disposicin espacial de los tubos de PVC ...................................................................... 38
Ilustracin 39: Desplazamiento Pozo 1 ................................................................................................. 39Ilustracin 40: Desplazamiento Pozo 2 ................................................................................................. 39
Ilustracin 41: Desplazamiento Pozo 3 ................................................................................................. 39
Ilustracin 42: Forma de extraccin de palas y cargadores .................................................................. 40
Ilustracin 43: Esquema de vista lateral de polgono a ser extrado .................................................... 40
Ilustracin 44: Imagen 3D obtenida con MineSight - Topografa real de bancos de extraccin .......... 41
Ilustracin 45: Cavidades principales en El Soldado ............................................................................. 42
Ilustracin 46: Interaccin de cavidades con rajo ................................................................................. 43
Ilustracin 47: Interaccin de cavidades con rajo en el tiempo ........................................................... 43
Ilustracin 48: Aproximacin de forma de cavidades subterrneas ..................................................... 44
Ilustracin 49: Error de muestreo en pozo de perforacin................................................................... 45
Ilustracin 50: Esquema de relleno de rampas ..................................................................................... 45
Ilustracin 51: Distribucin de dilucin operacional ............................................................................. 47
Ilustracin 52: Tarjeta de bolsillo tipo (Anverso y Reverso) ................................................................. 68
Ilustracin 53: Estacin total ................................................................................................................. 70
Ilustracin 54: Instrumentos topogrficos que integra la estacin total .............................................. 70
Ilustracin 55: Esquema de funcionamiento (triangulacin) de la estacin total ................................ 71
Ilustracin 56: Diagrama de flujo de toma y preparacin de muestras de sondajes ........................... 74
http://c/Users/cdenico/Desktop/Borrador.docx%23_Toc413145244http://c/Users/cdenico/Desktop/Borrador.docx%23_Toc4131452447/25/2019 Dilucion Operacional en Mina El Soldado
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INDICE DE TABLAS
Tabla 1: Descripcin general de faenas de Anglo American en Chile ..................................................... 7
Tabla 2: Flota de equipos de perforacin ............................................................................................. 13
Tabla 3: Flota de equipos de carguo .................................................................................................... 13
Tabla 4: Flota de equipos de transporte ............................................................................................... 13
Tabla 5: Flota de equipos de servicios y estndar ................................................................................. 14
Tabla 6: Parmetros de diseo minero ................................................................................................. 14
Tabla 7: Parmetros geotcnicos operacionales .................................................................................. 14
Tabla 8: Dimensiones equipos de C&T [mm] ........................................................................................ 15
Tabla 9: Ancho mnimo de frente de carguo ........................................................................................ 16
Tabla 10: Capacidad y Ancho de Balde de Equipos de Extraccin ........................................................ 34
Tabla 11: Dilucin - Pata es mineral ...................................................................................................... 41
Tabla 12: Dilucin - Pata es estril ........................................................................................................ 41
Tabla 13: Dilucin por caserones rellenos ............................................................................................ 44
Tabla 14: Cobre recuperado, 10% y 5% de dilucin .............................................................................. 48
Tabla 15: Plan Minero 2014 - El Soldado .............................................................................................. 48
Tabla 16: Cobre recuperado segn plan 2014 ...................................................................................... 48
Tabla 17: Muestras de estndares actualmente en uso en El Soldado ................................................ 72
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1. INTRODUCCIN
1.1.
Preliminares
La minera es una de las actividades ms antiguas de la humanidad y consiste en la extraccin
selectiva de minerales, y otros materiales de la corteza terrestre, de los cuales se puede obtener unbeneficio econmico. Dependiendo del tipo de material a extraer, la minera se divide en: metlica,
no metlica, piedras ornamentales y de construccin.
El proceso de minera involucra diferentes etapas para el desarrollo de un proyecto minero, dentro
de los cuales tenemos: la bsqueda y estimacin de recursos, generacin del proyecto
(prefactibilidad, factibilidad, ingeniera de detalles), obras, desarrollo minero o explotacin (arranque
y manejo de materiales), procesamiento y comercializacin.
Los mtodos de explotacin pueden ser a cielo abierto o subterrneo. Los factores que lo
determinarn sern, entre otros, la geologa y geometra del yacimiento, las caractersticas
geomecnicas del mineral y el estril, y factores econmicos que rigen la industria minera actual.Cada mtodo de extraccin tiene asociado sus equipos de trabajo especficos adems de una
metodologa de operacin particular.
Independiente de si se opta por un mtodo de explotacin a cielo abierto o subterrneo, la minera
siempre implica la extraccin fsica de materiales de la corteza terrestre, con frecuencia en grandes
cantidades, para recuperar slo pequeos volmenes del producto deseado; el problema recae en
que no siempre se recupera slo el material de inters, sino que tambin se lleva a procesamiento
parte de la roca sin valor econmico, mayormente conocida como roca estril.
Al extraer conjuntamente mineral y estril, se reduce la pureza del primero disminuyendo su valor de
venta, o aumentando el costo de procesamiento para intentar aislarlo del agente contaminante. Esta
situacin, conocida como dilucin minera, es muy comn en la industria y se debe principalmente a
la forma de la mineralizacin y a la selectividad de los equipos de extraccin.
La dilucin minera es un concepto sumamente importante, puesto que a mayor porcentaje de
dilucin menor cantidad de mineral, de cobre en este caso, estaremos llevando a la planta para su
procesamiento, lo que a fin de cuentas implica menores ingresos para la compaa.
El proyecto de memoria que se presenta a continuacin, se enmarca en el escenario de diluciones
mineras, donde se espera determinar los puntos conflictivos de la operacin mina en los que es
probable ocurra dilucin, y cules son las formas, o mecanismos ad-hoc, para prevenir esta situacin.
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INTRODUCCIN
2
1.2. Objetivos
1.2.1.
General
Desarrollar una metodologa de anlisis que permita establecer qu se entiende por dilucin minera
y en qu puntos operacionales puede darse tal condicin.
1.2.2.
Especficos
Los objetivos especficos que se han definido son:
Definir que es la dilucin minera y cmo se mide en la operacin.
Establecer de qu manera se ve afectada la operacin minera, en trminos de planificacin y
econmicos, con diferentes porcentajes de dilucin.
Determinar la factibilidad de terminar o reducir el porcentaje de dilucin.
Establecer protocolos de operacin y control que permitan tener monitoreada la dilucin en
la mina.
Evaluar si el seguimiento de los protocolos de control permiten, efectivamente, controlar ladilucin minera.
1.3.
Alcances
El estudio se realiza para minera a cielo abierto, especficamente para El Soldado de Anglo
American, con las condiciones operacionales actuales de la mina.
Planificacin minera de corto plazo
1.4.
Metodologa
La metodologa a utilizar para el desarrollo del proyecto de memoria se muestra en el esquema
siguiente:
Ilustracin 3: Metodologa de trabajo
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INTRODUCCIN
3
1.4.1.
Presentacin del problema
Para comenzar con el desarrollo del proyecto, se hace necesario conocer cul es la problemtica de
la empresa y analizar los objetivos estratgicos de ella.
As, esta primera etapa de la metodologa consiste, bsicamente, en la reunin inicial con los jefes de
la operacin donde se expone el tema a tratar durante la memoria y se entregan los primeros datos aestudiar.
1.4.2.
Anlisis de antecedentes operacionales de la faena
Contextualizar la mina El Soldado respecto a:
Ubicacin
Geologa
Caractersticas de diseo
Equipos mineros utilizados
ProduccinAsimismo, y dado que cada operacin funciona diferente y tiene sus propias definiciones para un
determinado concepto, se podr determinar con exactitud qu entienden por dilucin minera.
Teniendo claro lo anterior, se podr comenzar a estudiar el porcentaje de dilucin presente en la
operacin de manera de tener una lnea base con la cual comparar a futuro.
1.4.3.
Revisin bibliogrfica de la temtica en estudio
Una vez conocida la temtica del proyecto de memoria, se hace indispensable realizar una bsqueda
de bibliografa respecto de la problemtica a tratar.
Principalmente, la revisin busca entender a cabalidad el tema en estudio, identificando los factores
que lo determinan y las causales del mismo. Tambin se pretende tener una primera visin de las
posibles soluciones, basndose en experimentos o estudios realizados con anterioridad por otros
estudiantes y/o acadmicos.
1.4.4.
Identificacin de puntos de dilucin en la operacin
Aqu se identificarn todos aquellos procesos de la operacin minera que podran estar aportando a
la dilucin global de la faena.
Cada punto ser estudiado separadamente, enfocndose en la bsqueda del por qu est
disminuyendo las leyes minerales. Adems, se estimar cul es el aporte porcentual, de cada puntoproblemtico, a la dilucin global de la mina, con lo que se podr dar diferentes prioridades a cada
uno de ellos.
1.4.5. Identificacin, anlisis y rediseo de mtodos de control
Se estudiarn cules son los mtodos con los que se busca disminuir o controlar la dilucin minera.
Debera existir un mtodo o procedimiento para cada punto identificado, de no ser as, se analizarn
las posibles mejoras que podran tener los procesos para aminorar el efecto de variacin en las leyes
de cobre o en los tonelajes enviados a planta.
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INTRODUCCIN
4
Una vez realizadas las observaciones y las recomendaciones de modificacin a los procedimientos de
control y/o al cmo se desarrollan las diferentes operaciones unitarias, se debern llevar a la prctica
estos cambios, de manera que se pueda distinguir si existen mejoras.
1.4.6.
Evaluacin Econmica
En este punto se deber realizar una comparacin, en trminos econmicos, de la operacin antes ydespus de implementar las medidas de mitigacin. Con ello ser posible otorgar sustento e
importancia a los cambios de control realizados.
Finalmente, se entregar una serie de recomendaciones a la operacin respecto de lo observado en
terreno.
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5
2. ANTECEDENTES DE LA EMPRESA
2.1.
Anglo American Compaa minera a nivel internacional
El grupo Anglo American es uno de los lderes mundiales en minera y recursos naturales. En todas y
cada una de sus operaciones, la empresa busca compatibilizar la rentabilidad de sus accionistas conel bienestar de sus trabajadores, el desarrollo social de las comunidades vecinas y la proteccin del
medio ambiente.
Su casa matriz est ubicada en Londres (Reino Unido) y cuenta con ms de 140 mil trabajadores,
quienes se desempean en las diferentes operaciones que la compaa posee en 45 pases alrededor
del mundo.
Ilustracin 4: Pases con operaciones mineras de Anglo American
La visin de la compaa queda plasmada en las siguientes palabras:
Nuestra visin es lograr el Cero Dao mediante una gestin efectiva de la seguridad en todas las
operaciones que administramos. Creemos que las personas son nuestro principal activo y no
aceptamos que sufran accidentes o lesiones mientras trabajan para nosotros. Todos los trabajadores
deben volver a casa sanos y salvos al final de la jornada.
2.2.
Anglo American en Chile
2.2.1. Resea histrica
Anglo American comenz sus operaciones en Chile en el ao 1980, adquiriendo el 40% de Empresa
Minera de Mantos Blancos S.A., la que explotaba el yacimiento del mismo nombre en la II Regin. En
1984 se convirti en el socio mayoritario.
Entre 1988 y 1992 se hizo efectiva la opcin de compra por el yacimiento de Manto Verde, ubicado
en la III Regin, el cual pas a formar parte de Empresa Minera de Mantos Blancos S.A.
En 1996, Anglo American adquiri 44% de la Compaa Minera Doa Ins de Collahuasi, cuyo
yacimiento se encuentra en la I Regin.
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ANTECEDENTES DE LA EMPRESA
6
En 2000 aument a 99,97% su participacin en la propiedad de Empresa Minera de Mantos Blancos
S.A., hoy Anglo American Norte S.A.
En 2002, adquiri la Compaa Minera Disputada de Las Condes, hoy Anglo American Sur S.A.
integrando a sus operaciones las divisiones El Soldado, Chagres y Los Bronces.
A partir de 2004, la empresa ha puesto en prctica importantes proyectos tales como el Desarrollo
Los Bronces, la optimizacin de Chagres y el rajo extendido de El Soldado.
En 2007 se aprob e inici la construccin del Proyecto Desarrollo Los Bronces, el cual contempla una
inversin de entre $2.300 y $2.400 millones de dlares y tiene como objetivo construir nuevas
instalaciones de molienda, de transporte de mineral y de concentracin de minerales para aumentar
la capacidad de produccin de la Divisin a un promedio de 400.000 toneladas de cobre fino por ao.
En 2009 se anuncia el descubrimiento de dos importantes yacimientos de cobre de alta calidad, San
Enrique Monolito y Los Sulfatos, ambos ubicados cerca de Los Bronces. Estos cuerpos mineralizados,
en conjunto, poseen recursos inferidos que alcanzan a 2.100 millones de toneladas de mineral lo que
permitir aumentar los recursos minerales de cobre de la compaa en un 50%.
2.2.2. La seguridad como principio fundamental
Anglo American y sus operaciones funcionan bajo un solo principio, el que se extiende a todos los
mbitos de las labores realizadas, este es Producir con Seguridad. Para cumplir con este lema
existe una serie de normas conocidas como Las reglas de oro, las que deben estar arraigadas en
cada trabajador de la empresa. Esas reglas son:
1. Aspectos bsicos de seguridad:No realice una tarea a menos que est entrenado, tenga los
recursos y est autorizado para hacerla.
2. Operacin de minas, canteras y acopios:No ingrese a reas restringidas a menos que tenga
permiso. No ingrese a zonas no fortificadas. Maneje los explosivos y tronaduras de acuerdo aprocedimiento.
3. Espacios confinados:Nunca ingrese a un espacio confinado sin seguir el procedimiento para
espacios confinados de su faena.
4. Trabajo en altura:Siempre use equipo de proteccin contra cadas al trabajar en altura.
5. Bloqueo de equipos y energa: Asegrese que todas las fuentes de energa hayan sido
aisladas. Bloquee, sealice y pruebe.
6. Vehculos de transporte:Siempre siga las reglas de trnsito de su faena.
7. Levante y manejo de carga: Asegrese que el equipo de levante es capaz de levantar la
carga. Nunca permita que alguien est bajo la zona de cada.
8.
Embalse de agua o lquidos:Siempre utilice chaleco salvavidas y nunca trabaje solo dentro o
cerca de un embalse.
9.
Productos qumicos y sustancias peligrosas:Asegrese que sabe cmo manejar, almacenar y
desechar cualquier producto qumico o sustancia peligrosa.
10.
Metales calientes:Solo ingrese o trabaje en reas donde hay metal/escoria caliente si tiene
los permisos necesarios.
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ANTECEDENTES DE LA EMPRESA
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2.2.3.
Operaciones en Chile
En Chile, Anglo American cuenta con seis divisiones productivas en cuatro regiones del pas y una
oficina central en Santiago.
Ilustracin 5: Ubicacin de divisiones de Anglo American en Chile
La produccin total en 2012 fue de 659.700 toneladas de cobre fino, 1.840 toneladas de molibdeno y
461.400 toneladas de cido sulfrico.
A continuacin, se realiza un breve detalle de las operaciones actuales en el pas.
Tabla 1: Descripcin general de faenas de Anglo American en Chile
Ubicacin : Regin de Tarapac, a 4.400 msnm
Mtodo explotacin : Rajo abierto
Produccin 2013 : 444.500 ton de cobre
Propiedad Anglo : 44%
Ubicaci n : Regin de Antofagasta, a 800 msnm
Mtodo explotacin : Rajo abierto
Produccin 2013 : 54.600 ton de cobre
Propi edad Angl o : 99,99%
Ubicacin : Regin de Atacama, a 900 msnm
Mtodo explotacin : Rajo abierto
Produccin 2013 : 56.800 ton de cobre
Propi edad Angl o : 99,99%
Ubicacin : Regin de Valparaso, a 600 msnm
Mtodo explotacin : Rajo abierto
Produccin 2013 : 51.500 ton de cobre
Propi edad Angl o : 50,10%
Ubicacin : Regin de Valparaso
Tipo de operac in : Fundicin
Produccin 2013 : 145.200 ton de nodos de cobre y 503.000 ton de cido sulfrico
Propi edad Angl o : 50,10%
Ubicaci n : Regin metropoli tana, a 3.500 msns
Mtodo explotacin : Rajo abierto
Produccin 2013 : 416.300 ton de cobre
Propi edad Angl o : 50,10%
Collahuasi
Mantos
Blancos
Mantoverde
El Soldado
Chagres
Los Bronces
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3. ANTECEDENTES DE OPERACIN EL SOLDADO
3.1.
Ubicacin
El Soldado se ubica en la comuna de Nogales, Regin de Valparaso, a 120 [km] de la ciudad de
Santiago en direccin NW y a 30 [km] del lmite costero. El yacimiento se emplaza en la cordillera dela costa, con una altitud que vara entre los 500 y 1.300 msnm.
Ilustracin 6: Mapa de ubicacin de mina El Soldado
3.2. Geologa del yacimiento
El yacimiento de El Soldado es un depsito estrato ligado, donde la mineralizacin es fuertemente
controlada por factores estructurales como fallas e intersecciones de ellas, generando zonas
favorables para la ocurrencia de mineralizacin.
La mena primaria est compuesta de calcopirita, bornita, calcosina y menores concentraciones de
covelina, y su ocurrencia es en vetillas y en diseminacin. Por otro lado, los minerales de ganga ms
comunes son la pirita, hematita, calcita, clorita, albita, slice y menores cantidades de magnetita,esfalerita y galena con rara presencia de arsenopirita.
El depsito consiste en agrupaciones de numerosos cuerpos mineralizados aislados entre s,
separados por zonas estriles. Esta situacin hace bastante compleja la seleccin de los polgonos de
extraccin pues para que el polgono sea operativo, en la mayor cantidad de los casos, se extraer
estril en conjunto con el mineral de inters.
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ANTECEDENTES DE OPERACIN EL SOLDADO
9
Ilustracin 7: Agrupaciones de cuerpos mineralizados en mina El Soldado Vista en planta
3.3.
Proceso productivo
El Soldado opera bajo la metodologa de explotacin a rajo abierto convencional, manteniendo en la
actualidad tres fases en operacin (Fase 2, 3 & 4), ubicadas en el sector Filo (Ver Ilustracin 8 e
Ilustracin 9), estas deben interactuar con sectores hundidos y rellenos producto de la antigua
explotacin subterrnea de Divisin El Soldado.
Ilustracin 8: Fases operativas de mina El Soldado
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ANTECEDENTES DE OPERACIN EL SOLDADO
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Con una capacidad de movimiento total de roca de 70 Mt por ao, la mina alimenta con minerales
sulfurados de cobre y en pequea escala xidos de cobre las dos plantas de proceso que posee. La
planta de procesos de sulfuros de cobre tiene lmite de tratamiento de 8.1 Mt por ao y es capaz de
entregar, en promedio, alrededor de 59.000t de cobre fino, mientras que la planta de proceso de
xidos de cobre tiene un lmite de tratamiento de 600.000t por ao, entregando 8.000t de Cobre fino
aproximadamente.
Ilustracin 9: Operacin El Soldado
El proceso productivo de operacin El Soldado comienza con la extraccin del material tronado,
proveniente de la mina, mediante el uso de palas y/o cargadores frontales.
Segn la ley que tenga el material, existirn los siguientes destinos:
Ilustracin 10: Destinos del mineral proveniente de la mina
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ANTECEDENTES DE OPERACIN EL SOLDADO
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El destino ser fijado por los parmetros de trabajo de la planta de procesamiento y lixiviacin,
adems de las capacidades de las mismas. As, una vez copadas estas capacidades, el mineral ser
enviado a los stocks correspondientes.
Dependiendo del tipo de mineral extrado ser la lnea de tratamiento que seguir. As, se tendrn
dos lneas productivas, una para xidos y otra para sulfuros.
3.3.1.
xidos de cobre
La planta de xido tiene una capacidad de tratamiento de 600 Kt por ao para mineral fresco con una
capacidad de produccin de ctodos de 8 Kt de 99.992 % de Cobre.
Los xidos pasan por un proceso de chancado, donde se reduce el tamao del mineral extrado de la
mina, y luego son acumulados en pilas las que son tratadas con soluciones de cido sulfrico para
facilitar las reacciones qumicas durante la lixiviacin y as aglomerar las partculas ms finas de
cobre.
Luego, durante el proceso de lixiviacin, estas pilas aglomeradas son regadas con una solucin de
cido sulfrico y agua, produciendo una solucin de sulfato de cobre que es recolectada, refinada yconcentrada para su tratamiento posterior. Mediante una extraccin por solvente (SX), el cobre es
removido selectivamente de la solucin y se recupera por medio de una electrolisis en un proceso de
electro-obtencin (EW) para finalmente producir ctodos electro-refinados de cobre de alta pureza
(99,99% de Cu), es decir, placas listas para su comercializacin.
Se proyecta que la vida de la planta de xidos no superar el ao 2016, sin embargo, se encuentra en
estudio su permanencia mediante refinacin de xidos de Chagres o compra de minerales de
terceros.
3.3.2.
Sulfuros de cobre
La planta concentradora tiene una capacidad de tratamiento de 8.1 Mt por ao, entregando un
promedio de 59 Kt de cobre fino.
El procesamiento de Sulfuros cuenta con un chancador primario que alimenta dos procesos:
molienda SAG y convencional. El mineral molido es enviado a una etapa de flotacin rougher para
recuperar el mximo de cobre. El concentrado producido en esta etapa es enviado a una etapa de
remolienda para producir una nueva liberacin de las partculas y luego a una etapa de limpieza para
obtener un producto con una ley de concentrado de 28% a 30%. Los relaves producidos en la etapa
de limpieza son retratados en un circuito de agotamiento, donde el concentrado es enviado a
remolienda para su posterior limpieza. Los relaves rougher y scavenger constituyen el relave de
sulfuros de la planta y son impulsados hasta la planta de flotacin de arenas para su clasificacin. Laslamas se retornan al sistema de transporte de relave y las arenas son reprocesadas en el circuito de
flotacin de arenas. En esta planta el mineral pasa por etapas de flotacin rougher, remolienda y
limpieza, en donde el relave de esta etapa se junta con las lamas clasificadas formando el relave final
del proceso, el cual se enva al tranque El Torito para disposicin final y recuperacin del agua. Los
concentrados, tanto de la planta de sulfuros y de arenas se juntan para ser espesados y filtrados, y
finalmente son enviados a la Fundicin Chagres para la elaboracin de nodos de cobre.
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ANTECEDENTES DE OPERACIN EL SOLDADO
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Ilustracin 11: Proceso productivo de mina El Soldado
3.4.
Operaciones unitarias y flota de equipos mina
La operacin del rajo abierto comprende las operaciones unitarias de desarrollo, perforacin,
tronadura, carguo, transporte y actividades de apoyo a la operacin.
3.4.1. Desarrollo
Para iniciar la minera de rajo abierto es necesario construir caminos de acceso para preparar los
sectores a explotar mediante el uso de maquinaria minera como excavadoras hidrulicas y tractores
de oruga, generando reas de trabajos que se denominan bancos. En la etapa de diseo para la
construccin de caminos se prioriza la aplicacin de tcnicas de corte y relleno con el mismo material
excavado, para minimizar la generacin de material estril a ser depositado en los botaderos.
3.4.2.
Perforacin y Tronadura (P T)
Para lograr el arranque de la roca in-situ, es necesario realizar perforaciones (tiros o pozos) de
distintas profundidades en un esquema geomtrico previamente calculado de acuerdo a las
caractersticas de la roca (llamado diagrama de tronadura o diagrama de disparo). Al interior de
estas perforaciones se depositar el explosivo con el fin de realizar tronaduras que fracturen la roca a
tamaos apropiados a los equipos de carguo y transporte. Para la realizacin de la perforacin se
utiliza maquinaria especializada para diferentes dimetros de perforacin dependiendo de los
objetivos de la tronadura.
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ANTECEDENTES DE OPERACIN EL SOLDADO
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Actualmente la flota de equipos de perforacin y tronadura consta de:
Equipo Fabricante ModeloDimetro de
perforacin
Cantidad
de equipos
Disponibilidad
[%]
Uso
[%]
Produccin Atlas Copco DMM3 10 5/8 2 71,4 67,3
Produccin Atlas Copco PV 271 9 7/8 1 88,8 56,7
Produccin Sandvik D 75 KS 9 7/8 3 77,2 63,2
Precorte Atlas Copco DM50 6 1/2 1 92,3 41,4
Precorte Sandvik DI600 6 1/2" 2 91,4 13,1
Tabla 2: Flota de equipos de perforacin
Para el carguo de explosivos en los tiros se utilizan camiones fbrica, que fabrican el explosivo en el
mismo instante en que se deposita en el tiro. Actualmente esta actividad se realiza con proveedores
externos especialistas en esta operacin unitaria.
3.4.3.
Carguo y Transporte (C T)
El material quebrado por la tronadura es cargado con cargadores frontales sobre camiones mineros
los que, dependiendo de la clasificacin del material, lo transportan a chancado, a stock o a
botaderos.
La flota actual de maquinaria de carguo es la siguiente:
Equipo Fabricante ModeloRendimiento
[TPH]
Capacidad
Balde
Cantidad
Equipos
Disponibilidad
[%]
Uso
[%]
Pala Frontal Komatsu PC 5500 2310 37 yd3 2 81,3 69,8
Pala Excavadora Komatsu PC 5500 2310 37 yd3
3 81,3 69,8Pala Frontal Komatsu PC 8000 3035 55 yd3 1 63,7 50,5
Cargador Frontal Le Torneau 1850 1250 31 yd3 2 22,4 67,2
Cargador Frontal Caterpillar 994 1800 23 yd3 3 71,5 52,3
Tabla 3: Flota de equipos de carguo
En tanto, la flota de equipos de transporte vienen dada por:
Equipo Fabricante Modelo RendimientoCapacidad
de Tolva
Cantidad
de equipos
Disponibilidad
[%]
Uso
[%]
Camin Komatsu 830 E 496 TPH 240 ton 14 88 61,5
Camin Komatsu 830 AC 496 TPH 240 ton 16 88 61,5
Tabla 4: Flota de equipos de transporte
3.4.4.
Servicios de apoyo a la operacin
Existe una flota de maquinaria para apoyar los trabajos mineros, empleada para mantener
habilitados y en buenas condiciones de seguridad y operacin los frentes de carguo, puntos de
vaciado y caminos en el rajo.
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ANTECEDENTES DE OPERACIN EL SOLDADO
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La flota de servicios est conformada, bsicamente, por:
EquipoCantidad
de equipos
Disponibilidad
[%]
Uso
[%]
Bulldozer 6 74 59
Whelldozer 4 80 65
Cargador menor 5 80 60
Pica roca 4 75 40
Motoniveladora 3 80 65
Aljibes 3 80 62
Retroexcavadora 1 80 30
Tabla 5: Flota de equipos de servicios y estndar
3.5. Diseo minero
Los parmetro de diseo definidos por El Soldado se resumen en la tabla siguiente,
Parmetros Valor
Ancho mnimo de fases 100 m
Altura de bancos 15 m
Bancos dobles 30 m
Ancho de rampa 30 m
ngulo cara banco 90
ngulo interrampa Sectorizado
Tabla 6: Parmetros de diseo minero
El diseo del rajo considera altura variable del banco acorde al sector que se est explotando:
Banco Doble de 30m hasta la cota 1040 msnm.
Banco Simple de 15m desde la cota 1040 msnm hacia abajo.
Los parmetros geotcnicos operacionales que se deben utilizar en el diseo de fases son:
Diseo mina Unidad Fases 2,3 y 4
Cavidades
rellenas
ngulo interrampa 55 38
ngulo cara banco 90 38
Ancho de rampa m 30 32
Pendiente rampa % 10 10
Altura banco m 15/30 15
Tabla 7: Parmetros geotcnicos operacionales
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ANTECEDENTES DE OPERACIN EL SOLDADO
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Las mallas de perforacin en el rajo son normalmente de 7m x 8m (burden x espaciamiento), aunque
ocasionalmente se usa mallas ampliadas de 8x9 y 9x10, pudiendo ser mallas cuadradas o trabadas.
Ilustracin 12: Malla cuadrada (izquierda) ; Malla trabada (derecha)
3.6. Estndares operacionales mina
3.6.1.
Frente de carguo
3.6.1.1.
Dimensiones de equipos de carguo y transporte
Las dimensiones mnimas de las frentes de carguo dependen de las dimensiones de los equipos de
carguo y transporte.
ParmetrosCargador
L1850
Cargador
CAT 994
Pala
PC5500
Pala
PC8000
Camin
K-830
Ancho 6.040 5.265 7.990 8.730 7.320
Ancho Pala/Tolva 6.400 5.636 4.570 5.375 7.320
Largo 17.830 16.948 11.262 12.760 14.150
Alto 6.680 6.600 8.610 8.950 6.880
Altura Pala /Tolva levantada 9.250 10.816 19.500 20.900 13.410
Tabla 8: Dimensiones equipos de C&T [mm]
3.6.1.2.
Dimensiones mnimas
En una frente de carguo debe haber espacio suficiente para la operacin y maniobras del equipo de
carguo y del camin. A esto se agregan las dimensiones del camelln y el desplome de borde.
Para el clculo de las dimensiones mnimas se supone que el camin se estaciona en un ngulo de
45 de la frente y que el equipo de carguo y extrae de frente y carga derecho sobre el camin, tal
como se muestra en la figura siguiente.
Ilustracin 13: Ubicacin de cargador y camin en frente de ancho mnimo
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ANTECEDENTES DE OPERACIN EL SOLDADO
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Las dimensiones mnimas de la frente para equipos de carguo existentes en el Rajo son las que se
indican a continuacin:
Tabla 9: Ancho mnimo de frente de carguo
3.6.1.3.
Frentes Operacionales
Las dimensiones de las frentes operacionales deben permitir la mxima productividad del equipo de
carguo y espacio suficiente para el estacionamiento del camin en 45 y espera de otros camiones.
La extraccin de saca se hace en dos modalidades: de frente al montn o paralelo al montn, siendo
esta ltima la ms productiva para cargadores, como se muestra en la Ilustracin 14 e Ilustracin 15.
Las dimensiones operacionales deben ser mayores a 2 veces las dimensiones mnimas de la frente.
La extraccin de saca, en el caso de la pala hidrulica, se hace en modalidad simple, con pala
hidrulica y camin posicionados en forma perpendicular al frente de carguo como se muestra en la
Ilustracin 16.
Ilustracin 14: Carguo de camiones, cargador de frente al montn de saca
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ANTECEDENTES DE OPERACIN EL SOLDADO
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Ilustracin 15: Carguo de camiones, cargador perpendicular al montn de saca
Ilustracin 16: Carguo de camiones con Pala Hidrulica
3.6.1.4.
Frente de carguo para carga por dos costados de la pala
El carguo doble de camiones genera un uso ptimo de palas y camiones, pues este proceso da
continuidad al carguo, ya que reduce los tiempos de cola y como consecuencia aumenta la
productividad.
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ANTECEDENTES DE OPERACIN EL SOLDADO
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Ilustracin 17: Dimensiones Frente de Carguo para carga Doble de Pala
3.6.2.
Piso de bancos
Los pisos de los bancos se mantendrn nivelados, evitando que haya callos u hoyos. La tolerancia
respecto a la cota de diseo del banco ser de 50 cm.
Las bermas finales debern quedar, en lo posible, a la cota de diseo, con una tolerancia de ms o
menos 30 cm.
3.6.3. Caminos mineros
3.6.3.1.
Trazado de caminos
El trazado horizontal o vertical debe permitir en todos los casos que la distancia de visin perifrica
del operador sea mayor que la distancia de detencin del camin.
Pendiente
Se define que los caminos tendrn una pendiente mxima de 10%.
Peralte y pendiente de bombeo
El peralte es la sobreelevacin entre borde externo de una curva y el borde interno y tiene como
objetivo compensar la fuerza centrfuga para que el vehculo vire naturalmente. En la operacin El
Soldado, el peralte tiene un valor que oscila entre 4% y 6,5%.
La pendiente de bombeo permite el drenaje de la pista hacia las cunetas del camino. La pendiente
mxima recomendada es de 4 %.
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ANTECEDENTES DE OPERACIN EL SOLDADO
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Intersecciones
Las intersecciones, o cruces, se construyen de manera que permitan la visibilidad en y hacia los 4
cuadrantes de la interseccin. La distancia a la que el operador ve un obstculo debe ser menor que
la distancia de frenado del camin a la velocidad que se aproxima el cruce (70 metros
aproximadamente).
Cuando estas condiciones no se cumplen, debe instalarse sealizacin para regular el uso de lainterseccin (PARE o CEDA EL PASO) o semforos.
Para intersecciones en caminos de alto trnsito se utilizan rotondas.
3.6.3.2.
Ancho de caminos
El ancho de los caminos se determina a partir del ancho del camin de mayor tamao, el dimetro
del neumtico de este camin y el espacio necesario para una cuneta.
La plataforma del camino est formada por la pista de circulacin, el camelln de seguridad y la
cuneta de conduccin de aguas lluvia. Adems, se considera prdida de plataforma en el borde a
causa del sobre-quiebre de la tronadura, llamado desplome de borde.
Ilustracin 18: Ancho de camino de 2 pistas sin camelln central
Ilustracin 19: Ancho de camino de 2 pistas con camelln central
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Ilustracin 20: Ancho de camino de 1 pista
3.6.3.3.
Obras de seguridad en caminos
Camelln de seguridad
El camelln de seguridad se usa en sectores de caminos donde un vehculo puede accidentalmente
desbarrancarse. El camelln se disea para redireccionar un vehculo hacia el camino o, por las
caractersticas de los equipos mineros, para detener completamente un vehculo en la berma.
La construccin de camelln de seguridad debe seguir los siguientes estndares:
a) Forma triangular o trapezoidal
b) Altura mayor que el radio de giro de la rueda del camin de mayor tamao. Para el caso de El
Soldado, se disea el camelln de seguridad con una altura de 2/3 dimetro del neumticodel camin komatsu 830E = 2,4 metros.
c) Material no consolidado y relativamente homogneo con ngulo de reposo de 38
d) Ancho berma de seguridad = (2,4 m/tg 38) x 2 = 6,15 m
El camelln de seguridad puede reemplazarse con otros elementos estructurales que reducen la
necesidad de espacio horizontal, como bolones o estructuras de hormign prefabricado. En estos
casos se recomienda que la altura de la estructura sea igual al dimetro del neumtico del camin de
mayor tamao, soportado por camelln de saca en el borde externo.
Camelln central
El camelln central puede usarse para:a)
Separar pistas en las entradas-salidas de bancos en explotacin
b)
Separar pistas en las curvas cerradas
c)
Separar pistas en trazados rectos, de poca pendiente y con espacio suficiente para aumentar
la velocidad de transporte
d)
Contener camin ante emergencia
La construccin de camelln central debe seguir los siguientes estndares:
a)
Forma triangular o trapezoidal
b) Altura = 1,6 metros
c)
Material no consolidado y relativamente homogneo, ngulo de reposo de 38 d) Ancho berma de seguridad = (1,6 m/tg 38) x 2 = 4 m
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ANTECEDENTES DE OPERACIN EL SOLDADO
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Cruce de camiones en pista de una va
En los casos en que la pista se reduzca a una va, deben considerarse zonas de cruces espaciadas
como mximo en 200 metros.
Obras de detencin de emergencia
Considerando las caractersticas topogrficas del rajo, es necesario considerar obras para detener
vehculos sin control. Estas obras pueden ser: salida de emergencia o camelln central de detencin.
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4. MARCO TERICO
A continuacin se analizarn los conceptos claves para la adecuada interpretacin y entendimiento
del proyecto.
4.1.
Ley de corte
Segn Vsquez, Galdames y Le Feaux [1] la ley de corte corresponde a la ley de un elemento que
hace nulo el beneficio econmico de extraer y procesar un bloque del modelo.
Cualquier bloque que se encuentre sobre esta ley de corte genera un beneficio positivo,
denominndose Mineral, mientras que cualquier bloque con una ley inferior a la ley de corte
generar prdidas, conocindose como Estril.
La ecuacin que permite determinar la ley de corte se muestra a continuacin:
=( + )
( ) 100
Dnde:
Costos de Categora I: Corresponden a los costos de material movido relacionados con la
extraccin del mineral, es decir los costos Mina, que incluyen los siguientes procesos:
o Costos Directos: Perforacin, tronadura, carguo, transporte, servicios de apoyo
mina y administracin.
o Costos Indirectos: Depreciacin de equipos.
Costos de Categora II: Corresponden a los relacionados con el proceso de planta del mineral
(concentracin y/o lixiviacin etc.), adems se incluyen costos administrativos,depreciaciones de equipos, etc.
Costos de Categora III: Corresponden a los costos relacionados con la venta del producto
(fundicin y refinacin), en el cual se incluyen el transporte, seguros, crditos, penalizaciones
por impurezas, etc.
Recuperacin Global: Corresponde al porcentaje de cobre fino recuperado de todos los
procesos involucrados (Mina, planta y fundicin).
De esta forma, es fcil observar que la ley de corte es variable en el tiempo debido a la sensibilidad
que presenta frente a cambio en los factores anteriormente sealados. Adems, existen otros
parmetros que pueden modificarla, entre los que podemos destacar:
Capacidad de planta ociosa o colmada
Un aspecto fundamental dentro de la operacin minera, es mantener siempre en rgimen la
produccin de la planta concentradora. Cuando por problemas de diversa naturaleza esto no ocurre,
se puede recurrir a bajar la ley de corte con el objetivo de que sectores considerados estril pasen a
ser mineral, de forma que este nuevo mineral pueda ser enviado a planta y completar la capacidad
de produccin. En este mismo sentido Vsquez, Galdames y Le Feaux [1] plantean que en muchas
ocasiones es ms rentable pasar menor ley por la planta, que dejar la planta ociosa, siempre y
cuando, se justifique econmicamente dicha accin.
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Por otra parte, si el escenario es opuesto al anterior y se aumenta la ley de corte, se generarn
mayores beneficios, pudiendo compensar as las prdidas provocadas por una planta ociosa.
Existencia de mltiples procesos
La presencia de stocks permite flexibilizar el proceso, donde se puede destacar:
La realizacin de mezclas de material de forma de diluir altas leyes que la planta no es capaz
de tratar, y que se transformarn en prdidas de finos en el relave (aplanar perfil de leyes).
Generar porcentajes de humedades requeridos para procesos de lixiviacin.
Dilucin de contaminantes.
4.2. Selectividad minera
Segn Pea[7] la selectividad minera corresponde al proceso de separacin del mineral con respecto
del estril. Esta se ve afectada por tres variables que se consideran en los siguientes puntos.
4.2.1.
Efecto soporte
El diseo y la planificacin de una explotacin minera estn dados por el modelo de bloques, el que
es una representacin del depsito mineral. De esta forma, el volumen que encierra un bloque
corresponde a un material heterogneo, con diversidad de leyes, donde solo se conoce la ley media.
Por ello es muy posible que un bloque considerado como mineral tenga un porcentaje de estril
asociado y viceversa.
Emery y Ortiz [13] sealan que mientras ms pequeo el bloque mayor ser la selectividad,
entendindose que finalmente existirn mejores recuperaciones del metal. Sin embargo, el costo de
operacin se ve incrementado por el uso de equipos de carguo ms pequeos, los que poseen
menores ndices de productividad, y de una malla de perforacin ms densa que permita general
esta selectividad.
Ilustracin 21: Efecto soporte
La Ilustracin 21 ejemplifica el problema que se produce: a bloques de mayor tamao existe
aumento de tonelaje lo que implica una reduccin de la ley. Ello se explica en que al rebloquear a
soportes mayores se incluye estril en bloques de mineral, y viceversa.
4.2.2.
Efecto de la informacin
El diseo y planificacin de la explotacin minera se encuentran basados en un modelo de valoresestimados y no en de valores reales. As, es inevitable que ciertos bloques con beneficio econmico
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sean subestimados y enviados a botaderos, como que bloques sin beneficio econmico sean
enviados a planta.
En la planificacin de largo plazo se desconoce la distribucin de leyes de una grilla de pozos de
tronadura, que es con lo que finalmente se tomar la decisin respecto de qu ser considerado
estril y/o mineral.
La tcnica utilizada por algunas faenas en el mediano y largo plazo, es la realizacin de unaestimacin por kriging, mediante la informacin aportada por los sondajes que interceptan la cota
del banco que se desea analizar. El problema de lo anterior es el efecto de suavizamiento en las
estimaciones, provocado por el kriging, de forma que la calificacin de mineral y estril no ser la
ms adecuada.
Otra tcnica es el muestreo anticipado, el cual de alguna forma permite ajustar qu material debe
irse a planta y cul debe irse a botadero. Esta metodologa es sumamente efectiva, pero
lamentablemente slo permite en el muy corto plazo (1 semana), ajustar la definicin del material
estril respecto al mineral, de forma que el movimiento de equipos, cables para las palas y otros
aspectos de la planificacin de corto plazo, se ven muy limitados en tiempo.
Todo lo anterior define el concepto de efecto de informacin, o valor de la informacin, lo que puede
resumirse en que el mtodo utilizado para estimar las leyes del modelo de bloques determinar
fuertemente las consecuencias operacionales de la faena minera.
4.2.3. Dilucin minera
Se define comnmente como dilucin a la mezcla de mineral con estril, mediante la cual se lleva
bien a procesar un material que no tiene el valor econmico previsto, o bien se arroja a la
escombrera mineral, con la consiguiente prdida de aprovechamiento de las reservas[3].Con esto,
se consigue disminuir la calidad del mineral en trminos de la cantidad efectivamente extrada y/o
bajando las leyes del mismo.
Se encuentra fuertemente asociada al nivel de selectividad que posea el equipo de carguo para
definir el contacto estril/mineral [6].
En realidad, la dilucin no significa solamente bajar la ley del mineral, sino que tambin hay asociado
un aumento en los costos, ya que el envo de una tonelada de estril a la planta es ms costoso que
el envo de una tonelada de mineral.
4.2.3.1.
Dilucin planificada
Es el estril que se incorpora a los planes de produccin, pues de otra forma sera imposible extraer
el mineral adyacente.
En este punto tenemos:
Modelamiento geolgico
El modelamiento geolgico es una interpretacin de la posicin espacial y la forma que poseen los
cuerpos minerales en el yacimiento.
Los modelos geolgicos contienen informacin relativa a litologa, alteracin y mineralizacin. Con
ello, es posible diferenciar los contactos entre unidades geolgicas (estril y mineral), de manera de
analizar datos correspondientes a una poblacin y no a una mezcla de ellas.
En este sentido Srivastava[16] seala que el no considerar el modelo geolgico resulta en la mayora
de los casos una mala decisin, ya que las estimaciones de recursos dependen de decisiones
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apropiadas sobre las distintas poblaciones relevantes desde el punto de vista geolgico y estadstico.
En muchos casos la mineralizacin se encuentra asociada a ciertas unidades geolgicas, por lo cual
resulta clave para poder entender el proceso de mineralizacin y cmo definir la evaluacin de
recursos.
Uno de los problemas del modelamiento geolgico es la arbitrariedad que posee, debido a que con
datos en general de sondajes, deben formarse modelos complejos de las estructuras ymineralizaciones presentes en un depsito. En este mismo sentido, a medida que avanza el
desarrollo de un proyecto, tambin aumenta la informacin disponible: en el largo plazo la
informacin disponible para el diseo y modelamiento geolgico corresponde a sondajes, pero en el
corto plazo, junto a los sondajes, estn los pozos de tronadura que permiten aumentar el nivel de
informacin y, como consecuencia, generar un mejor modelo geolgico.
Los casos ms difciles de modelamiento geolgico corresponden a yacimientos de metales
preciosos, los cuales, por lo general, tienen mineralizacin asociada a vetas. En estos casos, las
estimaciones del depsito se remiten a metros de sondajes que interceptaron la veta. Errores en
espesores de mineralizacin (volumen), continuidad y leyes, comprometen miles de toneladas y por
ende enormes prdidas del punto de vista econmico.
En este mismo sentido, la caracterizacin de las diferentes unidades litolgicas permite tener una
mejor prediccin de la dilucin, al tener definidas cules de estas unidades litolgicas estn
asociadas a mineralizacin econmica, de forma que la planificacin tenga en cuenta los contactos
de diferentes unidades litolgicas al momento de llevar a cabo la explotacin.
Definicin de polgonos de produccin
En el proceso minero es necesario identificar qu material ser enviado a planta y cul no. Esta
informacin debe ser traspasada a los operadores de palas y camiones para que no existan
discrepancias.
Para poder realizar lo anterior, es necesaria la definicin de polgonos de produccin con el objetivo
de identificar los sectores donde la pala cargar mineral y en los cuales cargar estril.
Ilustracin 22: Definicin de polgonos de extraccin (amarillo: mineral, azul: estril)
La definicin de estos polgonos resulta arbitraria en el sentido que el planificador de corto plazo los
genera teniendo en consideracin que la ley media del polgono sea mayor a la ley de corte. Por
aspectos operativos del equipo de carguo, es imposible generar una selectividad de un 100%. De
esta forma la disposicin de los polgonos muchas veces incluye estril tal como se aprecia en la
figura anterior o viceversa.
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4.2.3.2.
Dilucin operacional
La dilucin operativa en una faena minera a cielo abierto corresponde al material estril que no se
logr separar del mineral durante la extraccin[6].Esta dilucin se genera por efectos de la seleccin
no libre de bloques y con la definicin de los polgonos de extraccin que se definen en la
planificacin de corto plazo.
La dilucin operativa produce dos tipos de impactos:
Un aumento del tonelaje enviado a planta, con una baja en la ley media a la planificada,
producto de la incorporacin de material estril.
Disminucin del tonelaje enviado a planta con una mayor ley media a la planificada (Dilucin
Negativa)
Otro factor que afecta el nivel de dilucin operativa son los contactos entre mineral y lastre. Si se
tienen contactos suaves o regulares ser ms fcil seleccionar mineral por sobre estril.
Ilustracin 23: Tipos de contacto entre estril y mineral
En la Ilustracin 23 se puede apreciar que el contacto de la izquierda es ms irregular que el de la
derecha, con lo que se tendr mayor dilucin.
La tronadura produce una mezcla de material en los lmites de mineral y estril no permitiendo
definir un contacto claro para efectos del proceso de carguo.
4.3. Planificacin minera
La planificacin minera se define como el proceso de ingeniera de minas que transforma el recurso
mineral en el mejor negocio productivo para el dueo [14], definiendo una promesa productiva y
convirtindose en un documento bancable para los inversionistas, de forma tal de maximizar la renta
del negocio minero, activando cada una de sus fuentes e integrando las restricciones impuestas por
el recurso mineral, el mercado y el entorno. Las razones por las cuales se debe realizar planificacin
minera son las siguientes:
La minera, como negocio, es uno de los que involucra la mayor cantidad de capital y posee
los ms altos niveles de incertidumbre.
La minera es uno de los negocios que ha llevado a la bancarrota a la mayor cantidad de
inversionistas.
Tpicamente los proyectos mineros en vez de pagar el capital, lo consumen en conjunto con
las utilidades.
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As, la planificacin minera juega un rol fundamental a la hora de reducir los niveles de incertidumbre
del negocio minero y transformarlo en un negocio rentable, lo cual facilita la bsqueda de accionistas
e inversionistas para los diferentes proyectos en carpeta.
La planificacin minera debe ser coherente (acorde con los objetivos estratgicos de la empresa),
sistmica (incluye diferentes reas de la ingeniera, adems de otras disciplinas como geologa,
geofsica, etc.), y dinmica (analiza el comportamiento operacional en las labores y luego esmodificada de acuerdo a este anlisis).
4.3.1.
Tipos de planificacin minera
4.3.1.1.
Segn objetivo
La planificacin minera se puede clasificar en:
Planificacin estratgica: tiene como objetivo sincronizar los siguientes actores: mercado,
recursos disponibles y objetivos de los inversionistas. Sus principales funciones son el
reconocimiento constante del recurso mineral, la definicin de los mtodos y ritmos de
explotacin, de la secuencia de produccin y de las leyes de corte.
Planificacin conceptual:es el proceso que delinea los recursos existentes para conducir a la
meta productiva definida por la planificacin estratgica, enmarcndose en un mbito de
proyecto. Sus principales funciones son establecer la envolvente econmica, el programa de
produccin y el diseo del proceso, evaluar los recursos a utilizar, realizar un estudio de
costeo y valoracin, y establecer los indicadores de desarrollo sustentable. Todo lo anterior
conduce a la obtencin del plan minero, que corresponde a la definicin de qu, cundo y
cmo se extraern los recursos en cada uno de los periodos del negocio minero,
representando el plan de negocios de la compaa.
Planificacin operativa: en esta etapa se produce una retroalimentacin hacia la
planificacin conceptual de modo de redefinir algunos conceptos y generar los proyectos quepermitan alinearse con el plan minero, lo que permite la definicin de los indicadores
operacionales.
4.3.1.2.
Segn horizonte temporal de estudio
Otro aspecto relevante dentro de la planificacin minera, es el de los horizontes de planificacin, que
corresponden a una herramienta para tratar la incertidumbre del proceso minero.
Mientras la planificacin de largo plazo tpicamente se encarga de maximizar el valor del proyecto, la
planificacin de corto plazo est comnmente asociada a un objetivo basado en las metas de
produccin con lmites mximos o mnimos de ciertos constituyentes qumicos crticos, como porejemplo, en minera de carbn con altos contenidos de sulfuros, el maximizar la produccin de estos
sulfuros.
De este modo, se definen los siguientes horizontes:
Planificacin de largo plazo:se encarga de la definicin del tamao y vida de la mina, como
de las reservas de ella. Para ello, en este horizonte se define la envolvente econmica, el
mtodo, ritmo y secuencia de explotacin, el perfil de leyes de corte y principalmente la
inversin y los costos de forma tal de entregar la mayor informacin posible a los
inversionistas, incorporando proyectos con diferentes niveles de riesgo.
Planificacin de mediano plazo: se encarga de adaptar los modelos que sustentan laplanificacin de largo plazo, produciendo planes de produccin que conduzcan a la operacin
a las metas de produccin definidas. El resultado obtenido en este horizonte, permite
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adaptar la definicin de negocios de la mina mediante el reemplazo de infraestructura,
reconocimiento de nuevos recursos, proyectos de contingencia, etc.
Planificacin de corto plazo: se encarga de la recopilacin y utilizacin de la informacin
operacional de modo de retroalimentar la planificacin de mediano plazo. Adems, debe
corregir los modelos que sustentan la planificacin de modo de soportar el presupuesto de
operaciones de la mina.
4.3.2.
Proceso de planificacin
El proceso de planificacin minera involucra los siguientes pasos:
Modelacin de recursos: Realizar interpretacin en 3D de los sondajes efectuados,
llevndolos a un modelo geolgico. Debido al costo de los sondajes o a las limitaciones de
longitud de ellos, es posible que un yacimiento solo pueda ser estudiado hasta cierta
profundidad, por lo cual no se puede apreciar una variabilidad mineralgica importante, lo
que lleva a realizar diseos mineros limitados segn las caractersticas iniciales de
yacimiento, los cuales no estn preparados para soportar ni sustentar esta variabilidad.
Diseo minero: Determinar segn las caractersticas fsicas y geolgicas del yacimiento elmtodo de explotacin a utilizar y todos los procesos necesarios para la obtencin del
producto que se desea comercializar. Lo anterior estar delimitado por la interpretacin
geolgica, puesto que una mala interpretacin del yacimiento puede provocar que en el
futuro, frente a cambios de mineralizacin, se deban realizar tambin importantes cambios
de infraestructura y procesos para continuar con la produccin.
Plan de produccin: En el caso de una mina a cielo abierto, se debe definir el pit final, el
secuenciamiento en fases, realizar una discretizacin en unidades de reserva (fase banco,
bloques) y definir en qu periodo de tiempo se extrae cada una de ellas. Si no se considera la
variabilidad de la mineralizacin en el yacimiento, los planes de produccin definidos para el
largo plazo, presentarn importantes diferencias con los planes de corto plazo.
4.3.3. Planificacin en minera a cielo abierto
La planificacin de minas a cielo abierto tradicionalmente se ha realizado en forma secuencial y
realizando optimizaciones en cada uno de sus procesos. Estos procesos son los siguientes:
Obtencin del modelo de bloques.
Valorizacin de los bloques del modelo.
Aplicar la metodologa de Lerchs y Grossmann.
Obtencin de pit anidados.
Definicin de fases. Definicin de leyes de corte.
Construccin del plan de produccin.
Diseo de rampas y accesos.
Suavizamiento del plan de produccin.
Actualmente, la planificacin minera de corto plazo en una mina a cielo abierto se realiza mediante
una metodologa manual de prueba y error, en la cual el planificador realiza cortes en la fase-banco
en explotacin (dada por la planificacin de largo plazo) los cuales deben cumplir con la capacidad de
movimiento mina dada por los equipos de carguo y transporte, con la capacidad de alimentacin de
mineral a la planta de chancado y con ciertas caractersticas mineralgicas y geometalrgicas de este
mineral de alimentacin. Una vez realizado un corte, se analizan las variables involucradas y en el
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caso de cumplir se acepta dicho corte y en caso contrario se debe probar con otro. Esta forma de
realizar la planificacin presenta una serie de problemas los cuales se sealan a continuacin:
La planificacin realizada depende principalmente de la mano del planificador y de la
experiencia de este, lo cual se traduce en los tiempos involucrados en realizarla.
El realizar cortes en una fase-banco determinada no asegura el cumplimiento de las
restricciones geometalrgicas, puesto que la fase-banco cumple con dichas restricciones enforma global segn la planificacin de largo plazo, pero al realizar cortes individuales dentro
de ella, estos no necesariamente lo van a hacer.
El diseo y la planificacin minera de largo plazo se realizan sin considerar mezclas.
Esta metodologa manual de planificacin se realiza sin visin en el tiempo, es decir, solo se
trata de cumplir con los requerimientos actuales, sin considerar lo que se dejar para
explotar en el futuro.
Los equipos utilizados para realizar la extraccin de estos cortes fueron planificados segn el
largo plazo para una operacin con caractersticas masivas y a la hora de realizar esta tarea
se encuentran con una operacin mayormente selectiva lo que trae como consecuencia una
reduccin en la productividad de los equipos involucrados.
4.4. Conciliacin Mina Planta
La estimacin de reservas realizadas por geologa es medida y comparada de acuerdo a los
resultados obtenidos por la mina; as mismo, los pronsticos de la mina son comparados con los
resultados informados por la planta que procesa el mineral. A este proceso se le conoce como
conciliacin minaplanta.
Durante la conciliacin de mina-planta, comnmente, se producen diferencias respecto de los
tonelajes y leyes informados entre la mina y la planta. Ello, debido a que la mina se maneja con las
cifras de planificacin, haciendo actualizaciones en terreno de tonelajes (la ley es muy difcil poderactualizarla en el minuto de la extraccin), y la planta, con los datos que ellos mismos obtienen de los
anlisis que realizan a la masa entrante al proceso.
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5. PROBLEMTICA
Durante el verano del 2013 comenz el pre-stripping de Fase III en El Soldado, fase que permitira
alimentar la planta de chancado durante los aos 2014 y 2015. Con ello, se lograra mantener el
ritmo de produccin en 60.000 toneladas de cobre anuales.
Sin embargo, debido a problemas geomecnicos (presencia de fallas y cua) en Fase III, existe un
retraso de ms de 6 millones de toneladas de movimiento de estril a enero de 2014.
Dicha situacin provocar, inevitablemente, la modificacin de los planes productivos establecidos,
puesto que an se requiere remover bastante estril para acceder al cuerpo mineralizado.
Ilustracin 24: Movimiento mina y produccin de cobre - Plan 2013 y 2014
Se puede observar de la figura anterior que, si bien existe gran variacin en el movimiento mina, es
la produccin de cobre la que se ve mayormente afectada.
La problemtica presentada por la faena es el poder optimizar la extraccin de mineral en Fase II, es
decir, extraer el mineral restante sin qu
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